Mục tiêu của nghiên cứu là so sánh, đánh giá hiệu quả xử lý nước thải dệt nhuộm kết hợp giữa TiO2 và
graphene oxit khử bằng ống vật liệu nano. Qúa trình so sánh và đánh giá dựa trên việc tổng hợp các tài
liệu từ các nghiên cứu trước của các nhà khoa học và các bài báo khoa học. Từ đó, kết luận về hiệu quả
xử lí nước thải sau khi sử dụng ống vật liệu này giúp tăng cường trong việc phân hủy dung dịch xanh
methylen (MB). Kết quả của nghiên cứu nhằm xây dựng mô hình xử lý nước thải dệt nhuộm bằng vật liệu
nano kết hợp giữa TiO2 và graphene oxit khử.
6 trang |
Chia sẻ: thanhuyen291 | Ngày: 10/06/2022 | Lượt xem: 365 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu chế tạo ống vật liệu nano kết hợp giữa TiO₂ và graphene oxit khử làm chất hấp phụ màu trong xử lý nước thải dệt nhuộm, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
833
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO ỐNG VẬT LIỆU NANO KẾT HỢP GIỮA TIO2
VÀ GRAPHENE OXIT KHỬ LÀM CHẤT HẤP PHỤ MÀU TRONG XỬ LÝ
NƢỚC THẢI DỆT NHUỘM
Nguyễn Thị Phƣơng Thảo*, Nguyễn Phạm Phƣơng Thể*
GVHD: PGS.TS Thái Văn Nam
Viện Khoa học Ứng dụng, trường Đại học Công nghệ TP. Hồ Chí Minh (HUTECH)
TÓM TẮT
Mục tiêu của nghiên cứu là so sánh, đánh giá hiệu quả xử lý nước thải dệt nhuộm kết hợp giữa TiO2 và
graphene oxit khử bằng ống vật liệu nano. Qúa trình so sánh và đánh giá dựa trên việc tổng hợp các tài
liệu từ các nghiên cứu trước của các nhà khoa học và các bài báo khoa học. Từ đó, kết luận về hiệu quả
xử lí nước thải sau khi sử dụng ống vật liệu này giúp tăng cường trong việc phân hủy dung dịch xanh
methylen (MB). Kết quả của nghiên cứu nhằm xây dựng mô hình xử lý nước thải dệt nhuộm bằng vật liệu
nano kết hợp giữa TiO2 và graphene oxit khử.
Từ khóa: Graphene oxit khử, ống vật liệu nano, TiO2, xử lí nước thải dệt nhuộm.
ABSTRACT
The objective of the study is compared and evaluated the effectiveness of textile wastewater treatment
combined with TiO2 and graphene oxide reduced by nanotube. The process of comparison and evaluation
is based on the synthesis of documents from previous studies by scientists and scientific papers.
Consequently, the conclusion on the efficiency of wastewater treatment after using this material tube
enhances the decomposition of methylene blue solution (MB). The results of the study are built a model
for treating textile wastewater with nano materials combining TiO2 and reduced graphene oxide.
Keywords: graphene oxide reduction, nanotubes, TiO2, wastewater treatment textile dyeing.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay, với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, các ngành công nghiệp như công nghiệp sơn, dệt,
in, hoá dầu... phát triển rất mạnh mẽ, đã tác động tích cực đến sự phát triển kinh tế xã hội. Tuy nhiên, bên
cạnh những lợi ích mà nó mang lại thì những tác hại mà các ngành công nghiệp này gây ra với môi
trường là rất đáng lo ngại. Nước thải dệt nhuộm, đặc biệt nước thải từ một số công đoạn như nhuộm,
nấu, có độ ô nhiễm rất cao (chỉ số COD và độ màu cao gấp hàng chục lần so với tiêu chuẩn thải cho
phép), chứa nhiều hợp chất hữu cơ mang màu, có cấu trúc bền, khó phân hủy sinh học và có độc tính
cao đối với người và động, thực vật. Vì vậy, ô nhiễm nước thải trong ngành công nghiệp dệt nhuộm là
một vấn đề cần quan tâm giải quyết, nhằm bảo vệ sức khỏe cộng đồng và cải thiện môi trường sinh thái.
Quang xúc tác TiO2 là công nghệ xử lý nước thải nổi bật do có ưu điểm chủ yếu là không giới hạn về
chuyển khối, vận hành ở nhiệt độ thường, xúc tác có giá thành không cao, sẵn có ở dạng thương mại và
không độc. Một trong những phương pháp triển vọng gần đây thường được áp dụng để xử lý nước thải là
quá trình oxi hóa nâng cao (AOPs) sử dụng 2 xúc tác quang hóa, xúc tác Photo Fenton như: TiO2, ZnO,
CdS, H2O2, MFe2O4. Đặc điểm của những chất này là dưới tác động của ánh sáng sẽ sinh ra cặp electron
(e-) và lỗ trống (h+) có khả năng phân hủy chất hữu cơ ô nhiễm thành những chất “sạch” với môi trường.
834
Xuất phát từ những lý do trên chúng tôi lựa chọn đề tài “nghiên cứu chế tạo ống vật liệu nano kết hợp
giữa TiO2 và graphene oxit khử làm chất hấp phụ màu trong xử lý nước thải dệt nhuộm” [4].
2. TỔNG QUAN VẬT LIỆU
2.1. Giới thiệu về TiO2
2.1.1. Cấu trúc hóa học của TiO2
TiO2 có 3 dạng thù hình chính, tuy nhiên vai trò xúc tác quang của TiO2 hướng tới 2 dạng thù hình đó là
Rutile và Anatase [12]. Cấu trúc của rutile và anatase có thể được mô tả trên dạng chuỗi bát diện của
TiO6. Mỗi ion Ti được bao quanh bởi 1 bát diện tạo bởi sáu ion O và mỗi nguyên tử O được liên kết với
ba nguyên tử Ti. Trong cấu trúc rutile mỗi bát diện được gắn kết với mười bát diện lân cận, tiếp xúc nhau
ở đỉnh (hai bát diện chung một cặp O ở cạnh và tám bát diện khác nối nhau qua nguyên tử O ở góc),
trong khi ở cấu trúc anatase mỗi bát diện tiếp xúc với 8 bát diện lân cận bởi các cạnh (bốn bát diện chung
ở cạnh và bốn bát diện chung O ở góc).
Hình 1: Các dạng thù hình của oxit titan [6].
Dạng anatase có độ bền nhiệt kém hơn pha rutile, ở nhiệt độ 915°C sẽ chuyển sang pha rutile. Dạng
rutile có độ đặc khít lớn, nên khả năng chịu nhiệt cao. Rutile là dạng bền phổ biến nhất của TiO2 tuy nhiên
anatase thể hiện hoạt tính quang xúc tác cao hơn. [12]
2.1.2. Tính chất hóa - lý và tính chất quang của TiO2
2.1.2.1. Tính chất hóa - lý
Là chất màu trắng và khi gia nhiệt chuyển sang màu vàng, khi làm lạnh thì trở lại màu trắng. Bền cơ, bền
nhiệt (nhiệt độ nóng chảy 1870°C). M = 79,88 g/mol. Trọng lượng riêng: 4,13 - 4,25 g/cm
3
. TiO2 ở dạng có
kích thước micromet rất bền về hóa học, không tan trong các axit. Tuy nhiên, khi đưa TiO2 về dạng kích
thước nanomet, TiO2 có thể tham gia một số phản ứng với axit và kiềm mạnh. Các dạng oxit, hydroxit và
các hợp chất của Ti (IV) đều có tính lưỡng tính [12].
2.1.2.2. Tính chất quang của TiO2
Xúc tác quang hóa là xúc tác cho phản ứng khi được kích hoạt bởi nhân tố ánh sáng thích hợp. Titan oxit
được làm chất xúc tác quang vì thỏa mãn 2 điều kiện: Có hoạt tính quang hóa và có năng lượng vùng
cấm thích hợp để hấp thụ ánh sáng tử ngoại hoặc khả kiến [12].
2.2. Vật liệu graphene và ứng dụng trong xử lý chất màu
Graphene – vật liệu cacbon mới có một mặt phẳng đơn lớp của những nguyên tử cacbon được sắp xếp
chặt chẽ trong mạng tinh thể hình tổ ong 2 chiều (2D). Graphene được cuộn lại sẽ tạo nên dạng thù hình
fullerene 0D, được quấn lại sẽ tạo nên dạng thù hình cacbon nanotube 1D, hoặc được xếp chồng lên
nhau sẽ tạo nên dạng thù hình graphit 3D (Hình 2). Vì đặc điểm trên mà những lý thuyết về graphene đã
bắt đầu được nghiên cứu từ những năm 1940. Năm 1946, P.R. Wallace là người đầu tiên viết về cấu trúc
vùng năng lượng của graphene, và đã nêu lên những đặc tính dị thường của loại vật liệu này. Còn những
nghiên cứu về thực nghiệm thì chưa được phát triển bởi vì các nhà khoa học cho rằng cấu trúc tinh thể 2
chiều với bề dày chỉ bằng 1 nguyên tử không tồn tại và các thiết bị kỹ thuật lúc bấy giờ cũng không thể
quan sát thấy các cấu trúc này.
835
Hình 2: Graphene - vật liệu có cấu trúc cơ bản (2D) cho các vật liệu cacbon khác (0D, 1D, và 3D)[3]
Đến năm 2004, những khám phá từ thực nghiệm của 2 nhà khoa học người Nga là Kostya Novoselov và
Andre Geim thuộc Trường đại học Manchester ở Anh đã chứng tỏ sự tồn tại của graphene, từ đó vật liệu
này đã thu hút sự quan tâm đặc biệt của các nhà khoa học trên thế giới bởi các đặc tính vượt trội của nó.
Những tấm graphene có cấu trúc phẳng và độ dày một nguyên tử, là vật liệu mỏng nhất trong tất cả các
vật liệu hiện có, với cấu trúc bền vững graphene được xem là vật liệu cứng nhất hiện nay và ở dạng tinh
khiết thì graphene dẫn điện nhanh hơn bất cứ chất nào khác (ngay cả ở nhiệt độ bình thường). Hơn nữa,
các electron đi qua graphene hầu như không gặp điện trở nên sinh nhiệt thấp hơn điện trở của Ag và là
điện trở thấp nhất hiện nay ở nhiệt độ phòng [5].
2.3. Ống vật liệu nano
Ống nano cacbon (cacbon nano tubes - CNTs) là vật liệu dạng ống được tạo bởi nguyên tử cacbon với
kích thước cỡ nanomet. Vật liệu ống nano cacbon có rất nhiều tính chất cơ, nhiệt, điện quang ưu việt và
có tiềm năng ứng dụng rất lớn các vực khác nhau. Sản phẩm ống nano cacbon có các tính chất: đường
kính: 20 - 100 nm, chiều dài: 1 – 10 μm, độ sạch: > 90%, phương pháp chế tạo: CVD nhiệt. Sản phẩm có
khả năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, chẳng hạn như làm vật liệu gia cường trong
composite, vật liệu có độ dẫn nhiệt cao, ứng dụng trong lĩnh vực điện tử, transistor cảm ứng trường, vật
liệu phát xạ điện tử, vật liệu hấp thụ và chuyển hóa năng lượng, ứng dụng trong lĩnh vực y sinh và nhiều
lĩnh vực khác. Ưu điểm nổi bật của ống vật liệu nano là suất Young trung bình của một đơn ống MWCNTs
khoảng 1,8 TPa và của SWCNTs khoảng 1,25 TPa cao hơn nhiều so với sợi cacbon thông thường (680
GPa). Độ bền liên kết trung bình của MWCNTs là 14,2 GPa và độ bền kéo khoảng 11 - 63 GPa [11].
3. TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN
3.1. Các nghiên cứu ngoài nƣớc
3.1.1. Tính ưu việt của phương pháp sol-gel tạo xúc tác TiO2
Từ kết quả có sẵn, có thể kết luận rằng sự pha TiO2 nói chung giúp tăng cường hiệu quả xúc tác quang
của chất xúc tác. Ngược lại, pha tạp TiO2 với kim loại chuyển tiếp là bất lợi cho hiệu quả xúc tác của chất
xúc tác, ngoại trừ trong một số rất ít trường hợp pha tạp TiO2 với đất kiềm kim loại bằng phương pháp
tẩm cung cấp thêm hiệu quả cho TiO2 cho thế hệ quang xúc tác của hydro; kết quả tốt hơn so với TiO2
pha tạp với kim loại kiềm thổ bằng đồng kết tủa. Bổ sung chất hoạt động bề mặt được tìm thấy để tăng
cường xúc tác quang hoạt động của TiO2 pha tạp. Vì vậy, cần thận trọng trong sự lựa chọn các ion được
xem xét để pha tạp TiO2 nếu sự tăng cường là mong đợi trong hiệu suất của nó [13].
836
3.1.2. Các ứng dụng của công nghệ nano trong xử lý nước thải
Phương pháp xử lý nước thải hiện nay có thể kiểm soát chất thải hữu cơ và vô cơ từ nước. Nhưng
những phương pháp này rất tốn năng lượng và không kinh tế vì không có khả năng làm sạch hoàn toàn
nước, cũng như không có khả năng để tái sử dụng. Công nghệ nano có thể ảnh hưởng lớn đến lĩnh vực
xử lý nước thải trong thời gian tới. Công nghệ nano tập trung vào việc cải thiện các phương pháp hiện có
bằng cách tăng hiệu quả của các quy trình và tăng cường khả năng tái sử dụng của vật liệu nano, do đó
tiết kiệm chi phí vận hành của nhà máy hoặc các quy trình. Vật liệu nano được nâng cao với các đặc tính
độc đáo như tỷ lệ bề mặt cao, độ phản ứng và độ nhạy cao, có thể tự lắp ráp, hấp phụ cao, v.v.. làm cho
chúng phù hợp với nước xử lý. Nhờ những đặc tính mạnh mẽ này, vật liệu nano có hiệu quả chống lại
các chất hữu cơ khác nhau và các chất ô nhiễm vô cơ, kim loại nặng, cũng như chống lại một số vi khuẩn
có hại trong nước bị ô nhiễm. Vật liệu nano có thể được thiết kế để thu hoạch hiệu quả, và do đó có thể
được sử dụng như là chất xúc tác quang ánh sáng nhìn thấy để khử trùng nước chi phí hiệu quả. Vật liệu
nano sẽ trở thành một thiết yếu thành phần của hệ thống xử lý nước thải và công nghiệp trong tương lai
khi có nhiều tiến bộ hơn về mặt phát triển công nghệ kinh tế và hiệu quả kinh tế [1].
3.2. Các nghiên cứu trong nƣớc
3.2.1. Xử lý nước thải dệt nhuộm bằng kỹ thuật lọc nano
Các ưu điểm của kỹ thuật lọc nano đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực làm sạch nước
uống và cả trong công nghiệp xử lý nước thải như làm mềm nước, loại bỏ chất ô nhiễm hữu cơ, các ion
đơn hóa trị và đa hóa trị, Kỹ thuật lọc nano ngày càng có khả năng ứng dụng cho nhiều lĩnh vực công
nghiệp, đặc biệt là công nghiệp dệt nhuộm để xử lý và tái sử dụng nước thải. Thí nghiệm này nhằm
nghiên cứu xem màng lọc nano có thể hoạt động ở nhiệt độ cao (trên 50
o
C), ảnh hưởng của nhiệt độ lên
hiệu suất loại bỏ muối, màu và sự cố tắc nghẽn lọc như thế nào? Mục tiêu cuối cùng là kết hợp tiết kiệm
nước và năng lượng thu được qua nước xử lý dung dịch nhuộm đạt tiêu chuẩn chất lượng ở nhiệt độ
tương đối cao để tuần hoàn lại trong quá trình sản xuất [9]. Thí nghiệm cũng cho thấy giữa kết quả xử lý
cho nước dệt ở phòng thí nghiệm và nước thải thực tế có mối tương quan với nhau.
3.2.2. Nghiên cứu khả năng xử lý độ màu nước thải dệt nhuộm bằng TiO2
Hệ quang xúc tác TiO2 khi sục thêm oxy và hydrogen peroxide nâng cao hiệu suất hơn nhiều so với hệ
xúc tác UV/TiO2. Hệ xúc tác thêm H2O2, O2 với bức xạ UV có hiệu suất đạt 87% còn hệ xúc tác TiO2/UV
đạt hiệu suất 48% trong 30 phút. Khả năng ứng dụng thực tế cao [10]. Bên cạnh đó vẫn có những nhược
điểm do điều kiện thời gian và khả năng nên đề tài chưa đi sâu nghiên cứu một số yếu tố khác như: khảo
sát độ màu kết hợp thông số COD để có đánh giá chính xác hơn về hiệu quả xử lý là thuốc nhuộm được
xử lý hoàn toàn hay biến thành một số chất khác; nghiên cứu và so sánh hiệu quả xử lý nếu dùng đèn UV
nhân tạo và ánh sáng mặt trời; khảo sát thời gian lắng TiO2 để tách ra khỏi hệ quang xúc tác; tiến hành
nghiên cứu với nhiều loại TiO2 khác nhằm giảm chi phí xử lý. Vì vậy khi khảo sát các thông số ảnh hưởng
đến quá trình xử lý độ màu bằng hệ quang xúc tác dạng bột, từ đó đưa ra điều kiện tối ưu hóa nhằm ứng
dụng vào xử lý nước thải dệt nhuộm thực tế bằng việc thêm các tác nhân bổ trợ như O2 và H2O2. Kết quả
thu được cho thấy việc thêm O2, H2O2 có thể tăng hiệu suất xử lý nước thải và hệ TiO2 cho thấy có độ
bền rất cao, hoạt tính xử lý methylen xanh gần như không giảm sau 4 lần sử dụng liên tiếp.
3.2.3. Khảo sát hiệu quả xử lý nước thải dệt nhuộm bằng vật liệu nano titan dioxit tẩm trên sợi
thủy tinh
Nghiên cứu đã chứng minh được khả năng xử lý màu của nước thải dệt nhuộm bằng nano TiO2 điều chế
được. Thời gian phản ứng càng dài thì hiệu suất xử lý càng cao. Nồng độ Titanium isopropoxide càng cao
thì vật liệu có khả năng xử lý tốt. Tuy nhiên khi nồng độ Titanium isopropoxide quá cao có thể dẫn đến
mật độ nano TiO2 lớn. làm các hạt co cụm làm giảm khả năng xử lý vật liệu. Nghiên cứu mới chỉ tiến hành
khảo sát khả năng xử lý màu của nước thải dệt nhuộm ở điều kiện thường. Một số nghiên cứu khác đã
chứng minh tia UV có khả năng làm tăng hiệu quả xử lý. Do đó, hướng nghiên cứu tiếp theo của khóa
luận là khảo sát ảnh hưởng của UV đến hiệu quả xử lý của vật liệu nano TiO2 tẩm trên sợi thủy tinh [14].
837
3.2.4. Nghiên cứu biến tính TiO2 bằng cacbon và sắt làm chất xúc tác quang hoá trong vùng ánh
sáng trông thấy
Tổng hợp và nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian thủy nhiệt đến quá trình tổng hợp TiO2 biến tính bởi
cacbon, sắt và thu được một số kết quả tốt. Biến tính TiO2 đồng thời bởi cacbon và sắt cho kết quả phân
hủy Rhodamin B tốt hơn so với TiO2 biến tính chỉ bởi riêng sắt và cacbon. Hàm lượng sắt tối ưu dùng để
biến tính TiO2 là 0,57% mol sắt so với titan. Ở 180
0
C, thời gian thủy nhiệt tối ưu khi tổng hợp mẫu TiO2
được biến tính đồng thời bởi cacbon và sắt là 10h. Một số đặc trưng hóa lý của mẫu 0,57% Fe-C-TiO2 đã
cho thấy mẫu có cấu trúc anatase, hạt đồng đều, kích thước nhỏ cỡ nano, sắt và cacbon đã có mặt trong
vật liệu TiO2 và mẫu TiO2 biến tính đã chuyển dịch phổ hấp phụ sang vùng 10 ánh sáng khả kiến cho hiệu
quả xử lý Rhodamin B cao ngay cả dưới ánh sáng mặt trời tự nhiên [13].
3.2.5. Tổng hợp vật liệu tổ hợp nano TiO2 và graphene oxit bị khử bằng phương pháp quang hóa
nhằm ứng dụng loại bỏ chất màu hữu cơ bằng phản ứng quang xúc tác
Bài báo nghiên cứu khoa học (NCKH) này do ưu điểm của phương pháp này là vật liệu được tổng hợp
bằng phương pháp quang hóa, với quy trình đơn giản, trong thời gian ngắn, không sử dựng các hóa chất
độc hại. Vật liệu hứa hẹn ứng dụng xử lý nước thải trong ngành công nghiệp dệt nhuộm [6]. Nhược điểm
của phương pháp là ống vật liệu có chứa hạt nano TiO2 là những hạt có kích thước siêu nhỏ, siêu mịn
nên khi thải trực tiếp ra môi trường sẽ gây hại đến các loài thủy sinh. Vậy tính mới của tổ hợp graphene
oxit bị khử (rGO) và ống nano TiO2 (TNTs) đã được tổng hợp bằng phương pháp khử quang đơn giản. Tổ
hợp rGO/TNTs được quan sát và phân tích bằng phép đo nhiễu xạ tia X (XRD), phổ hồng ngoại biến đổi
Fourier (FT-IR), phổ tử ngoại - khả kiến (UV-Vis). Từ các kết quả này, cho ta thấy về sự hình thành tinh
thể và thành phần của rGO/TNTs. Hơn thế nữa, hoạt tính quang xúc tác của rGO/TNTs được tăng cường
trong việc phân hủy dung dịch xanh methylen (MB) [6].
4. PHÂN TÍCH XU HƢỚNG LIÊN QUAN VẬT LIỆU NANO
Xu hướng của khoa học ứng dụng hiện nay là tích hợp lại để cùng nghiên cứu các đối tượng nhỏ bé có
kích thước tiến đến kích thước của nguyên tử. Cùng với thời gian, hiểu biết của con người càng tăng lên,
và do đó độ phức tạp cũng gia tăng, khoa học được phân ra theo các ngành khác nhau như toán học, vật
lí, hóa học, sinh học,... để nghiên cứu các vật thể ở cấp độ lớn hơn micromet. Nếu ta gọi sự phân chia
theo các ngành toán, lí, hóa, sinh là phân chia theo chiều dọc, thì việc phân chia thành các ngành khoa
học nano, công nghệ nano, khoa học vật liệu mới,... là phân chia theo chiều ngang. Chúng thể hiện xu
hướng mới của khoa học đang phân chia lại theo chiều ngang tương tự như khoa học hàng ngàn năm về
trước. Bài này xin giới thiệu sơ lược về đối tượng của khoa học và công nghệ nano, đó là vật liệu nano
[7]. Một số ứng dụng tiêu biểu của vật liệu nano: vật liệu ngăn cách, chế tạo máy, vật liệu thích nghi sinh
học để cấy vào cơ thể, ứng dụng làm màn hình, ứng dụng làm pin, nam châm cực mạnh, ứng dụng trong
động cơ ôtô, máy bay, [8]. Trong ứng dụng này, thuốc được liên kết với hạt nano có tính chất từ, bằng
cách điều khiển từ trường để hạt nano cố định ở một vị trí trong một thời gian đủ dài để thuốc có thể
khuyếch tán vào các cơ quan mong muốn. Ứng dụng tiêu biểu của vật liệu vào y dược là hạt nano; hóa
chất và vật liệu cao cấp là ống nano; công nghệ thông tin, viễn thông là vật liệu xốp nano; năng lượng là
lồng nano; tự động hóa là chấm lượng tử; hàng không vũ trụ là vật liệu cấu trúc nano; dệt là sợi nano;
nông nghiệp là hạt chứa hạt nano (capsule). Để phân tách các tế bào được đánh dấu, người ta dùng một
dụng cụ tạo ra gradient từ trường bằng cách đặt một thanh nam châm chẳng hạn để hút các hạt nano từ
đang liên kết với các tế bào và bằng cách đó, các tế bào được tách khỏi các tế bào khác không được
đánh dấu [7]. Xu hướng liên quan vật liệu nano mà sắp tới con người sử dụng là ứng dụng vật liệu nano
vào cải tiến vật liệu nano bằng cách kết hợp chúng với các hợp chất tạo ra tổ hợp nano hoàn hảo hơn và
các ngành như: y dược, hóa chất và vật liệu cao cấp, công nghệ thông tin, viễn thông, năng lượng, tự
động hóa, hàng không vũ trụ, dệt, nông nghiệp, xử lí nước thải, xử lí nước cấp, xử lí nước uống, diệt trừ
các loại virus trên cây, [2]
838
5. ĐỊNH HƢỚNG NGHIÊN CỨU
TiO2 có độ bền rất cao, hoạt tính xử lý methylen xanh gần như không giảm sau 4 lần sử dụng liên tiếp nói
chung giúp tăng cường hiệu quả xúc tác quang của chất xúc tác làm tăng hiệu quả của các quy trình và
tăng cường khả năng tái sử dụng của vật liệu nano, do đó tiết kiệm chi phí vận hành của nhà máy hoặc
các quy trình. Thời gian phản ứng càng dài thì hiệu suất xử lý càng cao. Vì vậy cần để hạn chế các hạt
nano trộn lẫn trong nước ra ngoài môi trường bằng cách sử dụng các màng lọc xếp thành nhiều lớp hoặc
vật liệu bám dính để tăng diện tích bề mặt tiếp xúc. Trong nghiên cứu tiếp theo chúng tôi sẽ đánh giá hiệu
quả xử lý nước thải dệt nhuộm thực tế của vật liệu tráng phủ nano kết hợp giữa TiO2 và graphene oxit
khử với mong muốn đưa công nghệ nano ứng dụng vào xử lý nước thải một cách thực tế hơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Bora T, Dutta J (2014) Applications of Nanotechnology in Wastewater Treatment-A Review,
14(1):613-26, Bài báo khoa học.
[2] Đồng Huy Giới (2013) Nghiên cứu điều chế dung dịch nano TiO2 và bước đầu thử nghiệm trừ
tobacco mosaic virus (tmv), số 6: 790-796, Tạp chí Khoa học và Phát triển.
[3] Geim AK, Novoselov KS (2007) The rise of graphene, Nat Mater, 6,183-191, Bài báo khoa học.
[4] Lê Thị Mai Hoa (2016) Nghiên cứu tổng hợp và đặc trưng vật liệu mới, cấu trúc nano ứng dụng
trong quang hóa xúc tác phân hủy thuốc nhuộm, 62.44.01.19, Viện hàn lâm khoa học và công nghệ
Việt Nam.
[5] 5.Lê Thị Mai (2016) Nghiên cứu tổng hợp và đặc trưng vật liệu mới, cấu trúc nano ứng dụng trong
quang hóa xúc tác phân hủy thuốc nhuộm, Luận án Tiến sĩ.
[6] Lưu Quốc Kiến (2015) Nghiên cứu chế tạo vật liệu tổ hợp ống nano TiO2/Ag ứng dụng trong quang
xúc tác, Luận án Thạc sĩ.
[7] Theo Niemtin.free.fr (2019) Vật liệu Nano và những ứng dụng, Viện Khoa học Kĩ thuật Nông nghiệp
miền Nam.
[8] Lê Thị Thùy Dung (2015) Giới thiệu về vật liệu nano và công nghệ nano,
https://www.slideshare.net/8s0nc1/cong-nghe-nano.
[9] Nguyễn Xuân Hoàng, Lê Hoàng Việt (2012) Xử lý nước thải dệt