trong và ngoài nước
Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ và thiếu kiểm soát về mặt xử lý chất thải ô nhiễm của nhiều ngành kinh tế đã tạo ra sự ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Nhiều ngành công nghiệp đã thải vào môi trường các chất độc hại huỷ hoại môi sinh, gây ra bệnh hiểm nghèo cho con người. Một giải pháp có thể hạn chế được vấn đề này nếu ứng dụng công nghệ nano để chế tạo vật liệu nano TiO2 với hiệu ứng quang xúc tác để xử lý ô nhiễm môi trường.
TiO2 dạng rutile đã được sử dụng hàng trăm năm nay trong vật liệu xây dựng, làm chất độn màu (pigment) cho sơn, trong công nghệ hoá chất, dược phẩm, mỹ phẩm.... TiO2 cấu trúc anatase có hoạt tính quang xúc tác nên gần đây đã được tập trung nghiên cứu như một trong những giải pháp có triển vọng nhất để xử lý các chất thải độc hại phân tán trong môi trường. Đặc biệt là diệt vi khuẩn, nấm mốc trong phòng bệnh, nhà ở, khử mùi hôi trong văn phòng, phân hủy các khí NOx, SOx, VOCs,.... trong môi trường không khí.
Việc ứng dụng hiệu ứng quang xúc tác của nano TiO2, nanocomposite TiO2 (tổ hợp của nano TiO2 và apatite tạo ra vật liệu nanocomposit TiO2) để phân hủy các chất ô nhiễm trong không khí được coi là một trong các giải pháp kỹ thuật quan trọng giúp làm cho môi trường sạch hơn. Phương pháp này có ưu điểm hơn so với phương pháp lọc bằng chất hấp phụ truyền thống; chi phí đầu tư và vận hành thấp (chỉ cần ánh sáng mặt trời, oxy và độ ẩm trong không khí); quá trình oxy hóa được thực hiện trong điều kiện nhiệt độ và áp suất bình thường; hầu hết các chất độc hữu cơ đều có thể bị oxi hóa thành sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O.
Trên thế giới, công nghệ nano đang là một cuộc cách mạng sôi động: Các nước phát triển như Mỹ, Nhật Bản… đang dẫn đầu trong lĩnh vực công nghệ mũi nhọn
này. Các nước chậm phát triển cũng kỳ vọng thoát nghèo nhờ công nghệ nano. Theo số liệu của Hội nghị quốc tế về công nghệ nano năm 2007 được tổ chức tại Mỹ, tổng đầu tư vào công nghệ nano năm 2005 là 8 tỷ USD, năm 2010 sẽ là 21 tỷ USD. Nhiều sản phẩm nano TiO2 đã được thương mại hoá như: Vật liệu nano TiO2 (Mỹ, Nhật Bản…), máy làm sạch không khí khỏi nấm mốc, vi khuẩn, virus và khử mùi trong bệnh viện, văn phòng, nhà ở (Mỹ); khẩu trang nano phòng chống lây nhiễm qua đường hô hấp (Nhật Bản); vải tự làm sạch, giấy khử mùi diệt vi khuẩn (Đức, Úc), gạch lát đường phân huỷ khí thải xe hơi (Hà Lan), pin mặt trời ( Thuỵ Sỹ, Mỹ…).
Ở Việt Nam, nghiên cứu vật liệu nano TiO2 cấu trúc anatase và ứng dụng chúng để xử lý ô nhiễm môi trường đã được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu từ những năm 1990. Một trong những cơ sở quan tâm nghiên cứu sớm về TiO2
cấu trúc anatase và đưa vào ứng dụng là một số nhà Khoa học trong Viện Vật lý Ứng dụng và thiết bị Khoa học (TS. Trần Đức, TS. Nguyễn Trọng Tĩnh...). Sau đó một số nhóm nghiên cứu trong Viện Khoa học vật liệu cũng đã triển khai nghiên cứu TiO2, đáng chú ý là một số kết quả của tập thể các nhà khoa học, kết hợp giữa Viện Khoa học vật liệu và Viện Vật lý ứng dụng - thiết bị khoa học, đã cùng nhau hợp tác thực hiện đề tài Nghị định thư giữa Việt Nam – Malaysia giai đoạn 2004 – 2006 do GS. TSKH. Đào Khắc An, Viện Khoa học vật liệu làm chủ nhiệm. Đề tài được nghiệm thu thành công và một số kết quả đã được đưa ra về khả năng xử lý diệt khuẩn của vật liệu quang xúc tác TiO2 anatase, như một số dạng sản phẩm màng lọc dùng để xử lý môi trường sử dụng TiO2 trên đề vải carbon, trên đế gốm xứ, bông thủy tinh và nhất là hai loại máy xử lý không khí ô nhiễm ở dạng chế tạo thử nghiệm đơn chiếc cũng đã được đưa ra quảng bá trong hội chợ công nghệ. Ngoài ra Viện Khoa học và công nghệ Việt nam, chúng tôi được biết, một số nhóm nghiên cứu ở Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, và ở miền Nam cũng có một số cơ sở nghiên cứu về vật liệu TiO2 anatasse và ứng dụng, như trường Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh và các cơ sở nghiên cứu này cũng đã thu được một số kết quả nhất định ở các khía cạnh khác nhau.