Bọt xốp graphen oxit có thể loại bỏ thủy ngân trong nước

Các nhà nghiên cứu Bồ Đào Nha vừa phát hiện bọt xốp graphen oxit có thể giúp làm sạch nước bằng cách loại bỏ thủy ngân hòa tan.

Paula Marques và các đồng nghiệp tại Đại học Aveiro (Bồ Đào Nha) đã tổng hợp các bọt xốp hoặc hạt xốp lọc nước như vậy bằng cách nung graphen oxit với amoniăc để tạo ra vật liệu lọc nước 3D xốp có diện tích bề mặt lớn. Sau khi khảo sát vật liệu mới về khả năng hấp phụ các chất ô nhiễm độc hại, nhóm nghiên cứu đã tập trung vào khả năng hấp phụ thủy ngân - một trong ba chất độc hại nhất nằm trong Danh sách của eu về các chất nguy hiểm có mặt trong nước.

Bọt xốp graphen oxit có thể loại bỏ thủy ngân trong nước

Vì bọt xốp graphen oxit có thể bị vỡ, các nhà khoa học cho nó vào các túi như kiểu túi chè. Hình dạng này cũng cho phép nó tiếp xúc với nước một cách tối ưu.

Trong thời gian một ngày, các nguyên mẫu túi đựng bọt xốp graphen oxit mà các nhà khoa học nói trên thử nghiệm có thể loại bỏ 96% thủy ngân hòa tan trong nước sạch. Kết quả này tốt hơn so với than hoạt tính - một trong những vật liệu đạt tiêu chuẩn cao nhất trong việc loại bỏ kim loại nặng. Khi nhóm nghiên cứu thực hiện thí nghiệm đối với các mẫu nước sông chứa các chất gây ô nhiễm khác với thủy ngân, vật liệu vẫn hoạt động tốt, loại bỏ được 82% kim loại trong một ngày. Hiệu suất loại bỏ kim loại trong nước biển thấp hơn (đạt khoảng 42%), vì các ion dương khác cạnh tranh với các nhóm chức trên bề mặt.

Bọt xốp graphen oxit nói trên có nhiều ưu điểm nổi bật hơn so với các hệ thống lọc nước hiện nay: nó có thể tái sử dụng, tổng hợp đơn giản, dễ sản xuất ở lượng lớn với chi phí tương đối thấp, đặc biệt là không bị ảnh hưởng bởi nồng độ pH, điều này rất tốt vì các chất hấp thụ thường cần hoạt động ở độ pH phù hợp.

Nhóm nghiên cứu cho biết, có thể sử dụng hệ thống xử lý của họ để khử độc nước thải trong các nhà máy hóa chất, hiện họ đang tìm kiếm các đối tác công nghiệp nhằm thương mại hóa công nghệ này.

Một ứng dụng tiềm năng khác của nghiên cứu trên là làm sạch nước ở những khu vực ô nhiễm thủy ngân. Hiện nay, mức an toàn của thủy ngân trong nước sạch theo tiêu chuẩn châu Âu là 1 ppb, nhưng các túi graphen oxit nói trên chỉ có thể làm giảm nồng độ thủy ngân trong các mẫu nước sạch xuống 3ppb. Vì thế, ở giai đoạn đầu này chúng sẽ được ưu tiên áp dụng trong lĩnh vực công nghiệp; nhưng các nhà nghiên cứu sẽ tiếp tục nghiên cứu bề mặt graphen oxit để có thể ứng dụng công nghệ mới này cho nước sạch trong tương lai.

Posted in: công nghệ môi trường