Thứ sáu, 17/05/2024 | 17:08 - GMT+7
Nhóm nghiên cứu thuộc trường Đại học Washington đã tìm ra phương pháp thân thiện với môi trường, khử màu thuốc nhuộm trong nước chỉ trong vài giây.
14/08/2018 - 14:19Thuốc nhuộm được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như dệt may, mỹ phẩm, chế biến thực phẩm, sản xuất giấy và nhựa. Trên thế giới, khoảng 700.000 tấn thuốc nhuộm, tương đương với trọng lượng của hai tòa nhà Empire State, được sản xuất mỗi năm để nhuộm màu quần áo, sản xuất phấn mắt, đồ chơi hay kẹo,...
Trong quá trình sản xuất, khoảng 1/10 số thuốc nhuộm được xả vào nước thải. Các quy trình xử lý nước thải thông thường không xử lý được phần lớn những loại thuốc nhuộm này, do đó, chúng được đổ xuống sông, hồ và gây ô nhiễm môi trường nước nơi động, thực vật sinh sống.
Nhóm nghiên cứu thuộc trường Đại học Washington đã tìm ra phương pháp thân thiện với môi trường, khử màu thuốc nhuộm trong nước chỉ trong vài giây.
Anthony Dichiara, Phó Giáo sư khoa học và kỹ thuật sinh học và là đồng tác giả nghiên cứu cho biết: "Một lượng nhỏ thuốc nhuộm cũng có thể gây ô nhiễm một khối lượng nước lớn, vì vậy, chúng ta phải tìm cách khử màu thuốc nhuộm nhanh chóng và hiệu quả. Chúng tôi rất vui mừng với kết quả đạt được".
Nhóm nghiên cứu sử dụng vật liệu giống xốp, được chế tạo từ bột gỗ và các mẩu kim loại nhỏ. Xenlulô, cấu trúc chính trong thành tế bào thực vật và là vật liệu tự nhiên phong phú nhất trái đất, cấu thành xương sống cho vật liệu, được trang trí bằng những miếng kim loại paladi nhỏ. Kim loại này đóng vai trò như chất xúc tác giúp khử màu nhanh.
Thay vì loại bỏ thuốc nhuộm khỏi nước, nhóm nghiên cứu tìm cách đổi màu thuốc nhuộm, giống như một phản ứng hóa học khử màu đỏ, biến nó thành trong suốt hoặc không màu.
Chất thải thuốc nhuộm thải ra sông, hồ, "nhuộm màu" nước sông, hồ và cản trở quá trình quang hợp. Tuy nhiên, khi khử được màu nhuộm và làm nước sông, hồ trong suốt trở lại, cây cối sẽ phát triển được bình thường.
Khử thuốc nhuộm theo phương pháp hóa học bằng cách sử dụng các phân tử được gọi là "chất khử" có thể làm thay đổi cấu trúc thuốc nhuộm và thay đổi màu sắc từ đỏ hoặc xanh sang trong suốt. Tuy nhiên, phải mấy đến hàng tuần phản ứng mới diễn ra.
Ngược lại, vật liệu mới, do trường Đại học Washington tìm ra, chứa chất xúc tác hoạt động với chất khử, có thể làm phản ứng xảy ra tức thời.
Các nhà nghiên cứu đã kết hợp các phân tử xenlulô với kim loại paladi, làm nóng chảy dung dịch và trộn nó trong máy khuấy. Sau đó, họ lọc và làm đông khô vật liệu để nó trở thành một chất xốp có thể tái sử dụng. Xốp tạo thành chứa hơn 99% không khí với các lỗ rộng cho phép nước chảy vào và ra, trong khi đó, các hạt xúc tác kim loại trong vật liệu có thể khử bất cứ màu sắc nào.
Giống như một miếng xốp thực sự, chúng ta có thể vắt hết nước khỏi vật liệu và tái sử dụng nhiều lần mà không làm mất khả năng khử màu của nó.
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm vật liệu trong phòng thí nghiệm với thuốc nhuộm xanh và đỏ phổ biến trong ngành công nghiệp dệt. Họ đổ lên trên vật liệu nước màu, đã trộn lẫn với phân tử khử màu hiện có. Đi qua vật liệu, nước màu trở nên trong suốt.
Các nhà nghiên cứu cho biết chúng ta có thể được thả xuống sông, hồ bị ô nhiễm thuốc nhuộm loại vật liệu này cùng với phân tử khử màu. Khi được kéo xung quanh sông, hồ, vật liệu có thể làm màu nước "biến mất".
Ngọc Diệp (Theo Science Daily)
Triển lãm trưng bày hàng trăm sản phẩm, giải pháp công nghệ, sản phẩm thành quả của áp dụng khoa học công nghệ đến từ các doanh nghiệp trong và ngoài nước, các sở, ngành, các viện, trường và các hội tự động hóa địa phương...
