Nhập từ khóa...Tìm kiếm
Khoa học và công nghệ
Khoa học và công nghệ
Xốp từ phấn hoa thân thiện với môi trường có thể xử lý các chất gây ô nhiễm nước 
17/06/2021 
 

Nhóm nghiên cứu tại trường Đại học Công nghệ Nanyang, Singapo và Đại học Sungkyunkwan, Hàn Quốc đã tạo ra miếng xốp có thể tái sử dụng, phân hủy sinh học dễ dàng thấm hút dầu và các dung môi hữu cơ khác từ những nguồn nước bị ô nhiễm, biến nó thành giải pháp thay thế triển vọng để giải quyết sự cố tràn dầu trên biển.

Loại xốp này được làm từ phấn hoa hướng dương, có khả năng đẩy nước nhờ lớp axit béo tự nhiên trên miếng xốp. Trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học đã chỉ ra miếng xốp có khả năng hấp thụ các chất ô nhiễm dạng dầu với mật độ khác nhau như xăng và dầu động cơ với tốc độ tương đương với chất hấp thụ dầu thương mại.

Sự cố tràn dầu rất khó làm sạch và gây thiệt hại nghiêm trọng về lâu dài cho hệ sinh thái biển. Các phương pháp xử lý thông thường, bao gồm sử dụng chất phân tán hóa học để phân hủy dầu thành những giọt rất nhỏ hoặc hấp thụ dầu bằng vật liệu đắt tiền, không thể tái chế, có thể làm cho tình trạng ô nhiễm trở nên nghiêm trọng hơn.

Quá trình tạo ra xốp từ phấn hoa

Để tạo ra loại xốp mới, đầu tiên, nhóm nghiên cứu đã biến đổi các hạt phấn cực dai lấy từ hoa hướng dương để tạo thành vật liệu mềm dẻo giống như gel thông qua quy trình hóa học tương tự như cách sản xuất xà phòng thông thường. Quá trình này bao gồm loại bỏ chất kết dính phấn hoa phủ trên bề mặt của hạt phấn hoa, trước khi ủ phấn hoa 3 ngày trong môi trường kiềm. Nhóm nghiên cứu thu được vật liệu giống gel, sau đó được sấy đông khô.

Kết quả tạo thành xốp phấn hoa có cấu ​​trúc xốp 3D. Xốp được làm nóng trong thời gian ngắn ở mức 200°C, giúp ổn định hình thức và cấu trúc của xốp sau nhiều lần hấp thụ và giải phóng chất lỏng. Việc nung nóng cũng giúp cải thiện gấp hai lần khả năng chống biến dạng của xốp.

Để miếng xốp chỉ hút dầu mà không thấm nước, các nhà khoa học đã phủ lên nó một lớp axit stearic, loại axit béo thường thấy trong mỡ động vật và thực vật. Điều đó khiến cho xốp kỵ nước trong khi vẫn duy trì tính toàn vẹn của cấu trúc.

Nhóm nghiên cứu đã thực hiện các thử nghiệm cho xốp phấn hoa hút dầu và dung môi hữu cơ có mật độ khác nhau, như xăng, dầu bơm và n-hexan (hóa chất trong dầu thô). Kết quả là miếng xốp có khả năng hấp thụ trong khoảng 9,7 đến hơn 29,3 g/g, sánh ngang với các chất hấp thụ polypropylene thương mại, là các dẫn xuất dầu mỏ và có phạm vi hấp thụ từ 8,1 đến 24,6 g/g. Bên cạnh đó, các nhà khoa học cũng đã kiểm tra độ bền và khả năng tái sử dụng miếng xốp bằng cách ngâm nó nhiều lần trong dầu silicon, sau đó ép dầu ra. Quá trình này có thể diễn ra trong ít nhất 10 chu kỳ.

Trong thử nghiệm cuối, nhóm nghiên cứu đã kiểm tra khả năng của miếng xốp có đường kính 1,5 cm và cao 5mm trong việc hấp thụ dầu động cơ từ một mẫu nước ô nhiễm. Miếng xốp dễ dàng thấm hút dầu máy trong vòng chưa đầy 2 phút. Nhóm nghiên cứu tin rằng xốp từ phấn hoa hướng dương sẽ trở thành giải pháp thay thế thân thiện với môi trường để giải quyết sự cố tràn dầu trên biển.

Trong tương lai, các nhà nghiên cứu có kế hoạch mở rộng quy mô sản xuất xốp phấn hoa để đáp ứng nhu cầu của ngành công nghiệp. Các nhà khoa học cũng đang tìm cách hợp tác với các tổ chức phi chính phủ và các đối tác quốc tế để thực hiện các thử nghiệm thí điểm với xốp phấn hoa trong môi trường thực tế.

Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Advanced Function Materials.

N.P.D (NASATI), theo https://phys.org/news/2021-04-scientists-eco-friendly-pollen-sponge-tackle.html,

Admin