VINACHEM

Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Tổng hợp Friedrich-alexander, thành phố Erlangen-Nurnberg (CHLB Đức) đã phát triển các hạt oxit sắt chuyên biệt với khả năng thu hút tất cả các dạng hydrocacbon. Các hạt từ tính này và lớp vỏ bám lên chúng sau đó có thể được loại bỏ ra khỏi nước một cách tương đối dễ dàng và thân thiện môi trường, có thể được tái sử dụng sau khi làm sạch.

Các nhà khoa học đã biến đổi các hạt nano oxit sắt bằng một lớp vỏ đơn tự lắp ráp, khiến cho chúng chỉ hấp phụ hydrocacbon. Hydrocacbon là nhóm các hóa chất bao gồm các hợp chất nhẹ như alkan và các chất thơm, nhưng cũng bao gồm cả các chất như dầu thô, xăng và điêzen. Các phân tử hydrocacbon như vậy bao quanh các hạt nano oxit sắt rất mịn như thể bị hút vào, dần dần có thể đạt đến thể tích gấp 14 lần thể tích lõi của các hạt nano. Các nhà khoa học đã biểu thị cho thấy, bột nano oxit sắt cho vào nước pha dầu sẽ tạo thành ngay một khối chất, có thể được hút ra bằng nam châm nhờ bản chất từ tính của oxit sắt.

Ngoài khả năng tái sử dụng nhiều lần, tỷ lệ lớn giữa diện tích bề mặt và thể tích của các hạt nano cũng như lượng hydrocacbon hấp phụ lớn đã góp phần tạo ra hiệu quả rất cao của quá trình làm sạch. Phương pháp này cho phép loại bỏ hoàn toàn dầu và các sản phẩm dầu ra khỏi nước. Trong khi đó, các phương pháp truyền thống thường tạo ra huyền phù hoặc hỗn hợp các chất, cho phép hydrocacbon có thể được tiêu hóa bằng vi khuẩn, nhưng vẫn ở lại trong nước biển.

Nhờ hỗ trợ của kỹ thuật mô phỏng phân tử, các nhà khoa học đã thực hiện nhiều thí nghiệm với nhiều loại hydrocacbon và các nguồn nước khác nhau ở các nhiệt độ khác nhau.

Trong tương lai, các hệ thống như trên có thể giúp giảm đáng kể tác động nhiễm độc của dầu mỏ đối với môi trường nước. Các nhà nghiên cứu Đức hiện đang làm việc với các đối tác trong ngành để mở rộng quy mô sản xuất vật liệu nano oxit sắt, qua đó chuyển đổi kết quả nghiên cứu thành ứng dụng thực tế trong các hoạt động làm sạch dầu mỏ trên biển.

HV

Theo Chemical & Engineering News, 4/2019