Phương pháp mới có thể loại bỏ thuốc nhuộm khỏi nước thải

Phương pháp này cho thấy chất polyme tổng hợp đó cũng có thể được thu hồi lại và tái sử dụng, bài đăng trên trang tin của Đại học Bang Bắc Carolina (North Carolina State - NC State) ngày 11/8 cho hay.

Phát hiện này đem lại một phương pháp tiềm năng để làm sạch nước thải từ các ngành dệt, mỹ phẩm hoặc những ngành công nghiệp khác.

“Thuốc nhuộm được sử dụng ở mọi nơi, từ dệt may cho tới dược phẩm, mỹ phẩm, giấy, da, và thậm chí trong cả sản xuất thuốc”, Januka Budhathoki-Uprety, tác giả chính của nghiên cứu và là Phó Giáo sư khoa Kỹ thuật Dệt, Hóa học và Khoa Học tại NC State, cho biết.

“Nếu những chất gây ô nhiễm này không được loại bỏ hoàn toàn khỏi nước thải sau quá trình nhuộm và hoàn tất, chúng có thể trở thành một nguồn ô nhiễm môi trường đáng kể và mang lại rủi ro cho sức khỏe con người”.

Trong công trình đã được công bố trên tạp chí ACS Applied Polymer Materials, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một chất polyme tổng hợp gọi là polycarbodiimide, sau đó thử nghiệm khả năng rửa sạch nước thải của chất liệu này bằng cách hòa tan nó trong một dung môi, rồi trộn với nước bị ô nhiễm thuốc nhuộm.

Họ đã thử nghiệm dung dịch polyme này với một chuỗi 20 loại thuốc nhuộm anion, còn gọi là thuốc nhuộm axit dùng trong ngành dệt. Để đánh giá ban đầu, các nhà nghiên cứu kiểm tra bằng mắt thường để xem polyme có hiệu quả không. Sau đó họ xác định khả năng loại bỏ thuốc nhuộm màu của polyme bằng máy quang phổ cực tím.

“Chúng tôi trộn dung dịch polyme và nước bị nhiễm thuốc nhuộm để polyme trong dung dịch có thể tóm bắt thuốc nhuộm. Đây là dung dịch gồm hai giai đoạn, như dầu và nước”, Budhathoki-Uprety nói. “Từ đó chúng tôi có thể dễ dàng tách nước sạch ra khỏi hỗn hợp bị ô nhiễm bằng cách rút nước đi, như là cách tách nước khỏi hỗn hợp dầu và nước".

Trong số 20 loại thuốc nhuộm axit được thử nghiệm, dung dịch polyme này loại bỏ được 16 loại. Bên cạnh đó, rất dễ dàng thu hồi lại chất polyme chỉ trong vài phút. Các nhà nghiên cứu đã tìm ra những đặc tính liên quan đến cấu trúc nguyên tử của thuốc nhuộm liên quan đến việc liệu chất polyme có tác dụng hay không.

“Chúng tôi tìm ra rằng dung dịch polyme có thể khử thuốc nhuộm khỏi nước bẩn, chúng tôi có thể thu hồi nó và tái sử dụng”, Budhathoki-Uprety nói.

Ở những dự án trong thời gian tới, các nhà nghiên cứu lên kế hoạch phát triển một thư viện chất polyme mà có tiềm năng tương tác với nhiều loại thuốc nhuộm hơn. Thêm vào đó, họ muốn phát triển một kỹ thuật sử dụng polycarbodiimide để làm sạch nước thải mang tính thực tiễn hơn.

“Chúng tôi đang phát triển những chất liệu có tác dụng như vậy mà không cần phải dùng polyme trong dung dịch”, Budhathoki-Uprety nói. “Nếu bị tràn thuốc nhuộm, bạn không muốn phải dùng một dung dịch dễ cháy mà cần một chất liệu rắn dễ xử lý hơn.”

Nghiên cứu trên đã được công bố trực tuyến tại tạp chí ACS Applied Polymer Materials ngày 22/7.

Tác giả: Quang Hưng (dịch)

Nguồn: North Carolina State University