Nghiên cứu khả năng xử lý Cu2+ trong nước bằng hạt hấp phụ Hydroxyapatit - Lê Thị Duyên

Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CBES2, 04 - 2018 67 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ Cu2+ TRONG NƯỚC BẰNG HẠT HẤP PHỤ HYDROXYAPATIT Lê Thị Duyên1,*, Lê Thị Phương Thảo1, Đỗ Thị Hải1, Võ Thị Hạnh1, Công Tiến Dũng1, Phạm Thị Năm2, Nguyễn Thị Thơm2, Cao Thị Hồng2, Nguyễn Thu Phương2, Lê Thị Sáu3, Cao Thùy Linh4, Đinh Thị Mai Thanh5,6 Tóm tắt: Hạt hấp phụ hydroxyapatit (hạt HAp) được chế tạo từ bột hydroxyapatit tổng hợp và phụ gia polyvinyl ancol bằng phương pháp thiêu kết, có kích thước trung bình (2x10) mm sử dụng để xử lý ion Cu2+ trong nước. Ảnh hưởng của một số yếu tố đến dung lượng và hiệu suất hấp phụ Cu2+ đã được nghiên cứu. Hiệu suất và dung lượng hấp phụ Cu2+ đạt 83,70 % và 2,79 mg/g ở điều kiện: khối lượng hạt HAp 6 g/L, nồng độ ion Cu2+ ban đầu 20 mg/L, pH 5,3, thời gian tiếp xúc 50 phút ở 30 oC. Từ khóa: Hạt hydroxyapatit; Hấp phụ; Xử lý Cu2+. 1. MỞ ĐẦU Hiện nay, vấn đề ô nhiễm môi trường nước gây ra bởi các kim loại nặng, mà chủ yếu là do các chất thải công nghiệp đang là một vấn đề thời sự. Đã có nhiều nghiên cứu đưa ra các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước như: phương pháp kết tủa hóa học, phương pháp kết tủa điện hóa, phương pháp tách bằng màng, phương pháp trao đổi ion, phương pháp hấp phụ, phương pháp sinh học v.v.. [1]. Trong số các phương pháp này, phương pháp hấp phụ cho hiệu quả xử lý cao được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Trong những năm gần đây, nhiều vật liệu đã được sử dụng để hấp phụ kim loại nặng trong nước. Tuy nhiên, việc tìm kiếm những vật liệu có khả năng hấp phụ hiệu quả, hạn chế chi phí và sau khi xử lý không gây độc hại cho con người là rất cần thiết. Cu là nguyên tố vi lượng cần thiết cho cơ thể người nhưng nếu vượt quá hàm lượng cho phép thì sẽ gây ra một số bệnh như: thiểu năng tuyến thượng thận, suy thận và gan nghiêm trọng, viêm khớp, ung thư, tâm thần phân liệt, loãng xương.... Nó cũng là một chất độc đối với các loài sinh vật thủy sinh khi ở nồng độ rất nhỏ trong nước. Để loại bỏ Cu2+, có thể dùng các chất hấp phụ phổ biến như: cac bon hoạt tính, đất sét, zeolit, chitosan, apatit, các chất hấp phụ sinh học và các phế phẩm nông nghiệp [1,2] . Trong số đó, hydroxyapatit (Ca10(PO4)6(OH)2 viết tắt là HAp) là chất hấp phụ được ứng dụng rộng rãi và là vật liệu đa năng. HAp tổng hợp có cấu trúc và đặc tính sinh học tương tự như HAp tự nhiên (là thành phần chính của xương, răng và mô cứng của người và động vật có vú) [3]. HAp là hợp chất không gây độc, không gây dị ứng cho cơ thể người và có tính sát khuẩn cao Vì vậy, HAp tổng hợp được định hướng ứng dụng trong lĩnh vực cấy ghép xương [4,5]. Ngoài ứng dụng trong sinh-y học, dược học, HAp được định hướng ứng dụng trong lĩnh vực xử lý môi trường. HAp có thể loại bỏ một số chất và ion gây ô nhiễm trong môi trường nước như ion kim loại nặng: Cu2+, Pb2+, Zn2+, Cd2+, Co2+, Ni2+, ... [6-10] và một số chất độc hại khác: NO3 -, PO4 3-, F-, phenol, nitrobenzen, công gô đỏ [11-15]. Tùy thuộc vào mục đích ứng dụng, HAp được tổng hợp ở các dạng khác nhau: dạng bột, màng, compozit và dạng gốm bằng các phương pháp vật lý, hóa học và điện hóa. Tuy nhiên, chưa có công trình nào công bố chế tạo hạt HAp dùng phụ gia polyvinyl ancol bằng phương pháp thiêu kết và ứng dụng để xử lý Cu2+ trong nước. Trong bài báo này, chúng tôi nghiên cứu khả năng xử lý Cu2+ trong nước bằng hạt HAp chế tạo từ bột HAp tổng hợp và phụ gia polyvinyl ancol (PVA). 2. THỰC NGHIỆM Hóa học & Môi trường L. T. Duyên, , Đ. T. M. Thanh, “Nghiên cứu khả năng xử lý Cu2+ hydroxyapatit.” 68 2.1. Hoá chất - Ca(NO3)2.4H2O, (NH4)2HPO4, NH3 đặc 25 - 28%, Cu(NO3)2.3H2O, HNO3, NaOH, PVA: là các hoá chất tinh khiết của Merk. - Nước cất 1 lần, 2 lần được cất tại phòng thí nghiệm. 2.2. Tổng hợp bột HAp Bột HAp được tổng hợp bằng phương pháp kết tủa hóa học đi từ Ca(NO3)2.4H2O và (NH4)2HPO4 trong nước theo phương trình (1) [16]. Dung dịch (NH4)2HPO4 0,3M được bổ sung vào dung dịch Ca(NO3)2 0,5M với tốc độ 1 ml/phút. Trong suốt quá trình phản ứng, pH được giữ ổn định ở 10-12 bằng dung dịch NH3 đặc, tốc độ khuấy 800 vòng/phút. Sau khi thêm hết (NH4)2HPO4, tiếp tục khuấy trong 2 giờ, lưu mẫu (già hóa) trong 2 giờ, mẫu được rửa li tâm với tốc độ 4000 vòng/phút cho đến khi pH trung tính. Sau đó mẫu được sấy ở 800C trong 24 giờ và nghiền trong cối mã não thu được bột HAp màu trắng. 10Ca(NO3)2 + 6(NH4)2HPO4 + 8NH3 + 2H2O → Ca10(PO4)6(OH)2 + 20NH4NO3 (1) 2.3. Chế tạo hạt HAp Hạt xốp HAp được chế tạo từ bột HAp tổng hợp với phụ gia PVA bằng phương pháp thiêu kết có kích thước trung bình (2 x 10) mm. Hạt HAp được nghiên cứu các đặc trưng hóa lý bằng các phương pháp: phân tích nhiệt trọng lượng (TGA), nhiễu xạ tia X (XRD), phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX), kính hiển vi điện tử quét (SEM), xác định diện tích bề mặt riêng theo Brunauer, Emmett và Teller (BET) [17]. 2.4. Xác định pHPZC của hạt HAp Giá trị pH tại đó bề mặt hạt HAp trung hòa điện tích (pHpzc) được xác định bằng phương pháp đo độ lệch pH. Trong phương pháp này 0,3 g hạt HAp được cho vào 50 ml dung dịch KNO3 0,01 M có pH ban đầu (pHo) khác nhau từ 2,5 – 9,5, được điều chỉnh bằng dung dịch HNO3 hoặc KOH. Hỗn hợp sau đó được lắc bằng máy lắc tốc độ 100 vòng/phút trong 60 phút. Cuối cùng, lọc lấy dung dịch và xác định lại pH (pHs) của nước lọc, từ đó tính và vẽ đồ thị biểu diễn sự biến đổi của pH theo pHo (phương trình 2). Giá trị pHPZC là pHo tại đó pH = 0 [18]. pH = pHo – pHs (2) 2.5. Hấp phụ Cu2+ Để khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ như: thời gian tiếp xúc, pH, khối lượng chất hấp phụ, nồng độ dung dịch Cu2+ ban đầu, tiến hành thí nghiệm bằng cách cho một lượng hạt HAp có khối lượng thay đổi từ 0,1 - 1,5 gam vào bình chứa 50 ml dung dịch Cu2+ có nồng độ ban đầu thay đổi từ 5 - 60 mg/L, thời gian hấp phụ biến đổi từ 5 - 70 phút, pH của dung dịch được khảo sát từ 2,5 - 6,2. Hỗn hợp sau đó được lắc bằng máy lắc với tốc độ lắc 100 vòng/phút. Sau khi hấp phụ, lọc tách chất rắn, lấy phần dung dịch để định lượng ion Cu2+ còn lại bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS). Dung lượng hấp phụ và hiệu suất hấp phụ được xác định bằng phương trình (3) và (4) [7]. Q = (C0 – C).V/m (3) H = (C0 – C).100/C0 (4) Trong đó: + Q (mg/g) và H (%) lần lượt là dung lượng hấp phụ và hiệu suất hấp phụ. + C0 (mg/L) và C (mg/L) lần lượt là nồng độ ion Cu 2+ ban đầu và còn lại sau hấp phụ. + V là thể tích dung dịch hấp phụ (L) + m là khối lượng hạt HAp (g). Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CBES2, 04 - 2018 69 Khả năng hấp phụ Cu2+ của hạt HAp được tính toán dựa trên đường hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir và Freundlich [7,8]. Động học của quá trình hấp phụ được nghiên cứu theo hai mô hình động học: mô hình giả bậc 1 và mô hình giả bậc 2 [7]. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. pHpzc của hạt HAp Sự biến đổi của pH theo pHo thu được khi đo đối với hạt HAp được giới thiệu trên hình 1, từ đây nhận thấy pH = 0 tại pHo bằng 7. Điều này có nghĩa là pHpzc (giá trị pH tại đó bề mặt trung hòa điện tích) của hạt HAp bằng 7. Hình 1. Sự biến đổi pH theo pHo. 3.2. Ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình xử lý Cu2+ bằng vật liệu hạt HAp 3.2.1. Ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc Sự biến đổi hiệu suất và dung lượng hấp phụ của hạt HAp theo thời gian được giới thiệu trên hình 2. Trong khoảng thời gian khảo sát, dung lượng cũng như hiệu suất hấp phụ tăng nhanh trong 40 phút đầu, từ 50 phút trở đi dung lượng và hiệu suất hấp phụ tăng chậm và ổn định do sự hấp phụ tiến tới trạng thái cân bằng. Để thu được dung lượng và hiệu suất hấp phụ cao, tiến hành hấp phụ trong 50 phút cho những nghiên cứu tiếp theo. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Q H t (phót) Q ( m g /g ) 20 30 40 50 60 70 80 90 100 H (% ) Hình 2. Ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc đến dung lượng và hiệu suất hấp phụ mhạt HAp = 6 g/L; Co = 20 mg/L; pHo = 5,3; T = 30 oC. 3.2.2. Ảnh hưởng của pH dung dịch Hóa học & Môi trường L. T. Duyên, , Đ. T. M. Thanh, “Nghiên cứu khả năng xử lý Cu2+ hydroxyapatit.” 70 Việc loại bỏ ion Cu2+ phụ thuộc nhiều vào pH của dung dịch vì pH làm thay đổi tính chất bề mặt của chất hấp phụ. Từ giá trị pHpzc = 7, tiến hành khảo sát ở các pH xung quanh 7, nhưng để tránh hiện tượng tạo kết tủa Cu(OH)2, ảnh hưởng của pH đã được khảo sát trong điều kiện pH ≤ 6,2. Kết quả biến thiên dung lượng và hiệu suất hấp phụ của hạt HAp theo pH được giới thiệu trên hình 3. Từ đây nhận thấy, trong khoảng pH khảo sát, hiệu suất và dung lượng hấp phụ tăng khi pH tăng. Kết quả này được giải thích là do trong môi trường axit, hạt HAp bị proton hóa và khi đó bề mặt của hạt sẽ tích điện dương nên nó làm giảm số lượng tâm hấp phụ của hạt và xảy ra sự hấp phụ cạnh tranh giữa ion H+ và ion Cu2+, do đó làm giảm khả năng hấp phụ của hạt. Mặt khác ở vùng pH thấp, một phần hạt HAp bị tan nên làm giảm dung lượng và hiệu suất hấp phụ. Ngược lại, khi pH tăng thì điện tích dương của bề mặt hạt sẽ giảm do đó làm tăng khả năng hấp phụ. Vì vậy, có thể chọn pH trong khoảng pH = 5,3 ÷ 6,2. Tuy nhiên, để thuận lợi cho quá trình xử lý nhất là xử lý với lượng lớn, pH tự nhiên (5,3) được chọn đối với hấp phụ Cu2+ cho những nghiên cứu tiếp theo. 2 .0 2 .5 3 .0 3 .5 4 .0 4 .5 5 .0 5 .5 6 .0 6 .5 1 .8 2 .0 2 .2 2 .4 2 .6 2 .8 3 .0 3 .2 Q H p H Q ( m g /g ) 5 0 5 5 6 0 6 5 7 0 7 5 8 0 8 5 9 0 9 5 H ( % ) Hình 3. Biểu đồ hiệu suất và dung lượng hấp phụ Cu2+biến đổi theo pH mhạt HAp = 6 g/L; Co = 20 mg/L; tlắc = 50 phút, T = 30 oC. 3.2.3. Ảnh hưởng của khối lượng chất hấp phụ 0 4 8 12 16 20 24 28 32 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 Q H m (g/L) Q ( m g /g ) 30 40 50 60 70 80 90 100 H (% ) Hình 4. Ảnh hưởng của khối lượng hạt HAp đến dung lượng và hiệu suất hấp phụ Cu2+ Co = 20 mg/L; pHo = 5,3; tlắc = 50 phút; T = 30 oC. Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CBES2, 04 - 2018 71 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của khối lượng vật liệu hạt HAp đến dung lượng và hiệu suất hấp phụ Cu2+ được trình bày trên hình 4. Khi khối lượng hạt HAp tăng từ 2 đến 6 g/L, dung lượng hấp phụ giảm từ 3,38 xuống 2,79 mg/g và hiệu suất hấp phụ tăng từ 33,75 đến 83,65 %. Khi khối lượng chất hấp phụ tăng từ 6 đến 30 g/L, hiệu suất hấp phụ tăng dần và đạt tới 96,10 % còn dung lượng hấp phụ giảm dần. Để đạt được dung lượng và hiệu suất hấp phụ đồng thời cao (2,79 mg/g; 83,65 %), khối lượng hạt HAp 6 g/L được chọn để nghiên cứu xử lý Cu2+. 3.2.4. Ảnh hưởng của nồng độ Cu2+ ban đầu Nồng độ ion Cu2+ ban đầu có ảnh hưởng lớn đến dung lượng và hiệu suất hấp phụ. Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi nồng độ Cu2+ tăng, dung lượng hấp phụ tăng dần còn hiệu suất hấp phụ giảm dần (Hình 5). Để đạt được dung lượng và hiệu suất hấp phụ đồng thời cao, nồng độ Cu2+ có thể sử dụng trong khoảng 20 ÷ 30 mg/L. 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 0 1 2 3 4 5 6 Q H C o (m g /l) Q ( m g /g ) 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 H ( % ) Hình 5. Ảnh hưởng của nồng độ Cu2+ ban đầu đến dung lượng và hiệu suất hấp phụ mhạt HAp = 6 g/L; pHo = 5,3; tlắc = 50 phút; T = 30 oC. 3.3. Đường đẳng nhiệt hấp phụ Cu2+ Tiến hành hấp phụ Cu2+ ở điều kiện thích hợp đã nghiên cứu: 6 g/L hạt HAp với thời gian hấp phụ 50 phút ở pH 5,3, nhiệt độ phòng (30 oC) và nồng độ Cu2+ ban đầu thay đổi. Bảng 11. Các giá trị LnCe, LnQ, Ce/Q biến đổi theo nồng độ Cu 2+ ở trạng thái cân bằng. Nồng độ Cu2+ cân bằng (Ce) (mg/L) LnCe Q (mg/g) LnQ Ce/Q 0,21 -1,56 0,80 -0,22 0,26 0,79 0,58 1,37 0,32 1,31 3,86 1,35 2,79 1,03 1,38 5,87 1,77 4,02 1,39 1,46 12,17 2,50 4,64 1,53 2,62 19,85 2,99 5,00 1,61 3,97 28,97 3,37 5,17 1,64 5,60 Sau đó, xác định nồng Cu2+ còn lại ở trạng thái cân bằng (Ce), từ đó có thể tính được các giá trị lnCe, lnQ, tỉ số Ce/Q (Bảng 1) và xây dựng phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir (Hình 6a) và Freundlich (Hình 6b). Hóa học & Môi trường L. T. Duyên, , Đ. T. M. Thanh, “Nghiên cứu khả năng xử lý Cu2+ hydroxyapatit.” 72 0 5 10 15 20 25 30 1 2 3 4 5 C e/ Q ( g /l ) Ce (mg/l) y = 0.16746x + 0.63836 R2 = 0.96992 (a) -2 -1 0 1 2 3 4 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 ln Q lnCe y = 0.41261x + 0.38663 R2 = 0.91997 (b) Hình 6a. Đường đẳng nhiệt hấp phụ Cu2+ tại 30 oC theo Langmuir. Hình 6b. Đường đẳng nhiệt hấp phụ Cu2+ tại 30 oC theo Freundlich. Trên cơ sở các đường đẳng nhiệt hấp phụ này có thể tính được các hằng số thực nghiệm Langmuir và Freundlich tương ứng. Kết quả tính toán được đưa ra trong Bảng 2. Bảng 2. Các hằng số thực nghiệm Qm, KL, KF, n trong phương trình Langmuir và Freundlich. Langmuir Freundlich Qm (mg/g) KL R 2 n KF R 2 5,97 0,26 0,96992 2,42 1,47 0,91997 Từ kết quả thu được cho thấy, cả hai mô hình đẳng nhiệt hấp phụ sử dụng đều có thể mô tả được số liệu thực nghiệm hấp phụ Cu2+ bằng hạt HAp trong điều kiện nghiên cứu. Tuy nhiên, mô hình Langmuir mô tả tốt hơn (R2 = 0,96992) mô hình Freundlich (R2 = 0,91997). Dung lượng hấp phụ cực đại đạt 5,97 mg/g. Kết quả này chỉ ra khả năng xử lý Cu2+ nhỏ hơn so với xử lý Pb2+ (Qm = 14,75) bằng vật liệu hạt HAp [17]. 3.4. Động học của quá trình hấp phụ Cu2+ 10 20 30 40 50 60 -4 -3 -2 -1 0 1 2 ln (Q e -Q t) t (phút) y = -0.09463x + 2.08055 R2 = 0.8879 (a) 0 20 40 60 10 12 14 16 18 20 22 t/ Q ( p h ú t. g /m g ) t (phút) y = 0.33873x + 8.241478 R2 = 0.98849 (b) Hình 7a. Mô tả số liệu thực nghiệm bằng phương trình động học hấp phụ giả bậc 1. Hình 7b. Mô tả số liệu thực nghiệm bằng phương trình động học hấp phụ giả bậc 2. Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CBES2, 04 - 2018 73 Nghiên cứu sự hấp phụ Cu2+ trong điều kiện: 50 mL dung dịch Cu2+ 20 mg/L, khối lượng hạt HAp 0,3g, pHo = 5,3 biến đổi theo thời gian ở 30 oC. Từ đây đã xác định được dung lượng hấp phụ ở trạng thái cân bằng hấp phụ (Qe thực nghiệm) và xây dựng được đồ thị của phương trình động học giả bậc 1 (Hình 7a) và giả bậc 2 (Hình 7b). Từ các đồ thị trên hình 7, có thể tính được các hằng số tốc độ hấp phụ (k) và dung lượng hấp phụ ở trạng thái cân bằng (Qe). Kết quả tính toán được giới thiệu trong Bảng 3. Bảng 3. Các giá trị k và Qe tính theo phương trình động học giả bậc một và giả bậc hai. Phương trình động học giả bậc một Phương trình động học giả bậc hai Qe thực nghiệm (mg/g) Qe (mg/g) k1 (phút-1) R2 Qe (mg/g) k2 (g/mg/phút) R2 8,01 0,09463 0,88790 2,95 0,01392 0,98849 3,04 Từ Bảng 3 cho thấy, giá trị Qe tính theo phương trình động học hấp phụ giả bậc 1 (8,01 mg/g) khác xa giá trị Qe xác định từ thực nghiệm (3,04 mg/g), đồng thời hệ số hồi quy R 2 = 0,88790 khác 1. Trong khi đó Qe tính theo phương trình động học hấp phụ giả bậc 2 (2,95 mg/g) không khác nhiều so với Qe từ thực nghiệm (3,04 mg/g), đồng thời hệ số hồi quy R2 = 0,98849 trong trường hợp này rất gần 1. Kết quả này chứng tỏ trong điều kiện nghiên cứu, quá trình hấp phụ Cu2+ bằng hạt HAp không tuân theo phương trình động học hấp phụ giả bậc 1 mà tuân theo phương trình động học hấp phụ giả bậc 2. Hằng số tốc độ hấp phụ xác định được bằng 0,01392 g/mg/phút. 4. KẾT LUẬN Hạt HAp chế tạo bằng phương pháp thiêu kết với kích thước trung bình (2 x 10) mm đã được sử dụng để nghiên cứu quá trình hấp phụ Cu2+ trong dung dịch nước. Kết quả thu được cho thấy, quá trình hấp phụ chịu sự ảnh hưởng của các yếu tố: pHo, khối lượng chất hấp phụ, nồng độ Cu2+ ban đầu Co, thời gian tiếp xúc. Trong điều kiện khảo sát, sự hấp phụ Cu2+ của hạt HAp diễn ra nhanh, có thể đạt cân bằng chỉ sau khoảng 50 phút tiếp xúc; quá trình hấp phụ tuân theo phương trình động học hấp phụ giả bậc 2 và tuân theo mô hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir. Kết quả này mở ra hướng ứng dụng sử dụng cột hấp phụ với vật liệu hấp phụ là hạt HAp để xử lý nước ô nhiễm Cu2+. Lời cảm ơn: Nhóm tác giả cảm ơn sự tài trợ về kinh phí của đề tài cấp Bộ Giáo dục và Đào tạo, mã số B2017-MDA-15ĐT. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Fu F., Wang Q., “Removal of heavy metal ions from wastewaters: a review”, J. Environ. Manage, Vol. 92 (3) (2011), pp. 407–418. [2]. Ziagova M., Dimitriadis G., Aslanidou D., Papaioannou X., Litopoulou Tzannetaki E., Liakopoulou-Kyriakides, M., “Comparative study of Cd(II) and Cr(VI) biosorption on Staphylococcus xylosus and Pseudomonas sp. in single and binary mixtures”, Bioresour. Technol, Vol. 98(15) (2007), pp. 2859–2865. [3]. Sumathi Shanmugam, Buvaneswari Gopal, “Copper substituted hydroxyapatite and fluorapatite: Synthesis, characterization and antimicrobial properties”, Ceramics International, Vol. 40(10, Part A) (2014), pp. 15655-15662. Hóa học & Môi trường L. T. Duyên, , Đ. T. M. Thanh, “Nghiên cứu khả năng xử lý Cu2+ hydroxyapatit.” 74 [4]. E.A. Krylova, A.A.I. S.E. Krylov, I.G. Plashchina, P.V. Nefedov, N.N. Emanuel, “Hydroxyapatite-Alginate Structure as Living Cells Supporting System”, Institute of Biochemical Physics RAS, Russia (2004). [5]. Tim V.C., ‘Porous Scaffolds for the Replacement of Large Bone Defects: a Biomechanical Design Study”, PhD thesis (KU. Leuven - Belgium) (2005). [6]. Neha G., Atul K., Chattopadhyaya M.C., ‘Adsorptive removal of Pb2+, Co2+ and Ni2+ by hydroxyapatite/chitosan composite from aqueous solution”, Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, Vol. 43(1) (2012), pp. 125-131. [7]. I. Mobasherpour, E. Salahi, M. Pazouki, ‘Comparative of the removal of Pb2+, Cd2+ and Ni2+ by nano crystallite hydroxyapatite from aqueous solutions: Adsorption isotherm study”, Arabian Journal of Chemistry, Vol. 5(4) (2012), pp. 439-446. [8]. R.R. Sheha, ‘Sorption behavior of Zn(II) ions on synthesized hydroxyapatite”, Journal of Colloid and Interface Science, Vol. 310(1) (2007), pp.18-26. [9]. F. Fernane, M.O. Mecherri, P. Sharrock, M. Hadioui, H. Lounici, M. Fedoroff, “Sorption of cadmium and copper ions on natural and synthetic hydroxylapatite particles”, Materials Characterization, Vol. 59(5) (2008), pp. 554-559. [10].S.M. Mousa, N.S. Ammar, H.A. Ibrahim, “Removal of lead ions using hydroxyapatite nano-material prepared from phosphogypsum waste”, Journal of Saudi Chemical Society, Vol. 20 (2016), pp. 357-365. [11]. Wei Wei, Rong Sun, Jing Cui, Zhenggui Wei, “Removal of nitrobenzene from aqueous solution by adsorption on nanocrystalline hydroxyapatite’, Desalination, Vol. 263(1-3) (2010), pp. 89-96. [12]. Deyi Zhang, Heming Luo, Liwen Zheng, Kunjie Wanga, Hongxia Li, Yi Wanga, Huixia Feng, ‘Utilization of waste phosphogypsum to prepare hydroxyapatite nanoparticles and its application towards removal of fluoride from aqueous solution”, Journal of Hazardous Materials, Vol. 241-242 (2012), pp. 418-426. [13]. A. Bahdod, S. El Asri, A. Saoiabi, T. Coradin, A. Laghzizil, “Adsorption of phenol from an aqueous solution by selected apatite adsorbents: Kinetic process and impact of the surface properties”, Water research, Vol. 43 (2009), pp. 313-318. [14]. Huijuan Hou, Ronghui Zhou, Peng Wu, Lan Wu, “Removal of Congo red dye from aqueous solution with hydroxyapatite/chitosan composite”, Chemical Engineering Journal, Vol. 211-212 (2012), pp. 336-342. [15]. Sanna Hokkanen, Eveliina Repo, Lena Johansson Westholm, Song Lou, Tuomo Sainio, Mika Sillanpää, “Adsorption of Ni2+, Cd2+, PO4 3- and NO3 - from aqueous solutions by nanostructured microfibrillated cellulose modified with carbonated hydroxyapatite”, Chemical Engineering Journal, Vol. 252 (2014), pp. 64-74. [16]. Nguyễn Thu Phương, Phạm Thị Thu Trang, Phạm Thị Năm, Nguyễn Thị Thu Trang, Đinh Thị Mai Thanh, “Khảo sát ảnh hưởng của thành phần dung dịch đến quá trình tổng hợp bột hydroxyapatit”, Tạp chí Khoa học & Công nghệ, Tập 50(3E) (2012), Tr. 1220-1227. [17]. Le Thi Duyen, Le Thi Phuong Thao, Do Thi Hai, Vo Thi Hanh, Pham Thi Nam, Nguyen Thi Thom, Cao Thi Hong, Nguyen Thu Phuong, Dinh Thi Mai Thanh, “Fabrication and characterization of adsorption hydroxyapatite granule for treatment Pb2+ ion”, 6th Asian Symposium on Advanced Materials, Hanoi (2017), pp. 699-706. [18].Ivana Smiˇciklas, Antonije Onjia, Slavica Raiˇcevi´c, “Experimental design approach in the synthesis of hydroxyapatite by neutralization method’, Separation and Purification Technology, Vol. 44 (2005), pp. 97-102. Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CBES2, 04 - 2018 75 ABSTRACT REMOVAL OF Cu2+ BY HYDROXYAPATITE ADSORPTION GRANULE FROM AQUEOUS SOLUTION Hydroxyapatite adsorption granule (HAp granule) was fabricated from hydroxyapatite powder and polyvinyl alcohol additive by sintering. It has an average size of granule about (2 x 10) mm for the removal of Cu2+ ion from aqueous solution. The effect of some factors on the Cu2+ adsorption efficiency and capacity was investigated. The adsorption efficiency and capacity reached 83.70 % and 2.79 mg/g respectively at the suitable condition: HAp granule mass of 6 g/L, initial Cu2+ concentration of 20 mg/L, contact time of 50 minutes and pHo 5.3 at 30 oC. Keywords: Hydroxyapatite granule; Adsorption; Removal of Cu2+. Nhận bài ngày 22 tháng 02 năm 2018 Hoàn thiện ngày 15 tháng 03 năm 2018 Chấp nhận đăng ngày 02 tháng 04 năm 2018 Địa chỉ: 1 Khoa Khoa học cơ bản, Trường Đại học Mỏ - Địa chất; 2 Phòng Ăn mòn và bảo vệ kim loại, Viện Kỹ thuật nhiệt đới, Viện Hàn lâm KHCN Việt Nam; 3 Trường Đại học Quy Nhơn; 4 Trường Đại học Tài nguyên Môi trường; 5 Trường Đại học Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm KHCN Việt Nam; 6 Học Viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. * Email: leduyen231276@gmail.com.