Học sinh trường THPT Hai Bà Trưng, Huế nghiên cứu chế tạo vật liệu đa chức năng để xử lý nước nhiễm Asen và chất hữu cơ

  • Hồ Thành
  • 06-09-2017
  • 540 lượt đọc

Sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp và nông nghiệp đã kéo theo sự gia tăng ô nhiễm nguồn nước. Nước bị ô nhiễm bởi vô số các chất gây ô nhiễm khác nhau như: thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, dược phẩm, asen, các ion kim loại nặng và chất hữu cơ. Việc tìm ra phương pháp nhằm loại bỏ asen và chất hữu cơ ra khỏi môi trường nước từ các nguồn nguyên liệu rẻ tiền sẵn có ở địa phương có ý nghĩa hết sức to lớn.

Hấp phụ là một trong những biện pháp hiệu quả nhất trong xử lý nước. Vật liệu trên cơ sở cacbon vẫn là những vật liệu được sử dụng nhiều nhất để làm vật liệu hấp phụ, do chúng có bề mặt riêng lớn, ổn định và bền hóa học, bền nhiệt. Than hoạt tính được chế tạo khá dễ dàng với giá thành rẻ từ nhiều nguồn thực vật, đặc biệt từ trấu, nguồn phụ phẩm dồi dào ở một đất nước nông nghiệp như Việt Nam. Mặc dù than được biến tính có khả năng hấp phụ các hợp chất hữu cơ độc hại và ion kim loại nặng, tuy nhiên nhiều nghiên cứu đã chứng minh, than hoạt tính hầu như không có khả năng hấp thụ asen trong nước.

Trong nhiều nghiên cứu đã công bố, nano sắt đã được chứng minh là có hiệu quả tốt đối với việc hấp phụ asen trong nước. Tuy nhiên, nano sắt được điều chế dạng bột có kích thước nhỏ, khi đưa ra môi trường rất khó thu hồi và tái sử dụng.

Từ các lí do này, em Hồ Bảo Nghĩa Lớp 11A3 Trường THPT Hai Bà Trưng- TP Huế đã đề xuất ý tưởng chế tạo một loại vật liệu kết hợp được cả 2 ưu điểm riêng rẽ đã phân tích nêu trên - vừa tăng được diện tích bề mặt hấp phụ vừa phát huy được tính chất đặc biệt của vật liệu nano để xử lí triệt để nguồn nước bị ô nhiễm.

Đề tài: “Chế tạo vật liệu đa chức năng trên cơ sở nano sắt/than hoạt tính từ nguồn nguyên liệu rẻ tiền để xử lí nước nhiễm độc asen và chất hữu cơ” được đánh giá cao tại Cuộc thi Sáng tạo Thanh Thiếu niên Nhi đồng tỉnh Thừa Thiên Huế lần thứ X.

Ý tưởng:

Vật liệu trên cơ sở cacbon vẫn là những vật liệu được sử dụng nhiều nhất để làm vật liệu hấp phụ. Nano sắt đã được chứng minh là có hiệu quả tốt đối với việc hấp phụ asen trong nước, tuy nhiên, nano sắt được điều chế dạng bột có kích thước nhỏ, khi đưa ra môi trường rất khó thu hồi và tái sử dụng. Ý tưởng chế tạo một loại vật liệu kết hợp được cả 2 ưu điểm riêng rẽ- vừa tăng được diện tích bề mặt hấp phụ vừa phát huy được tính chất đặc biệt của vật liệu nano - để xử lí triệt để nguồn nước bị ô nhiễm.

Nguyên tắc hoạt động, vận hành của các mô hình, sản phẩm dự thi.

Nghiên cứu phương pháp tối ưu để chế tạo than hoạt tính từ vỏ trấu. Biến tính than hoạt tính bằng sắt nano. Tổng hợp vật liệu đa chức năng trên cơ sở nano sắt/than hoạt tính. Sử dụng các phép đo, tính toán để xác định cấu trúc và khả năng hấp phụ asen của vật liệu mới và đánh giá khả năng hấp phụ của vật liệu đa chức năng đối với asen và chất hữu cơ.

Tính mới:

Điều chế thành công vật liệu hấp phụ từ than vỏ trấu. Tiến hành để kiểm chứng khả năng hấp phụ của vật liệu được tạo thành với Metyl Xanh cho kết quả tốt. Đã xác định giản đồ XRD, chụp ảnh SEM cấu trúc của vật liệu và đo khả năng hấp phụ mạnh đối với asen trong nước, cho thấy sự đa năng của vật liệu trong xử lý nước ô nhiễm. Đây là đề tài có tính mới.

Tính sáng tạo:

Đề tài đã kết hợp được cả 2 ưu điểm riêng rẽ của vật liệu trên cơ sở cacbon và khả năng hấp phụ asen của nano sắt trong nước nhằm tăng được diện tích bề mặt hấp phụ và phát huy được tính chất đặc biệt của vật liệu nano - để xử lí triệt để nguồn nước bị ô nhiễm. Vì vậy, đề tài mang tính sáng tạo cao.

Khả năng áp dụng của sản phẩm:

Đề tài của em Hồ Nghĩa Bảo đã chế tạo ra vật liệu đa chức năng trên cơ sở nano sắt/than hoạt tính từ nguồn nguyên liệu rẻ tiền, đặc biệt từ trấu, để xử lí nước nhiễm độc asen và chất hữu cơ. Sản phẩm có thể được chế tạo dễ dàng tại các miền quê Việt Nam và có thể áp dụng rộng rãi ở mọi địa bàn có dân cư sinh sống, đặc biệt có ý nghĩa đối với những vùng dân cư chưa có các hệ thống cấp nước sạch.

Trần Giải




CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM