8. Tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước
1.3.7. Ứng dụng của Chitosan
1.3.7.1. Trong lĩnh vực y dược
Chitin/Chitosan được sử dụng làm màng chữa vết bỏng, chất giúp tái tạo mô xương...vv. Vật liệu nano trên cơ sở Chitin/Chitosan cũng đã được nghiên cứu ứng dụng trong y học do có tính ổn định tương đối cao và vẫn duy trì được một số tính chất của
18
Chitin/Chitosan ban đầu, đặc biệt do có kích thước nhỏ, bề mặt riêng lớn nên có khả năng hấp thụ cao. Dựa vào tính chất này, nano Chitin/Chitosan được sử dụng làm chất hấp thụ để hấp thụ các chất khác nhau đặc biệt là các loại thuốc dùng trong y học, [46].
1.3.7.2. Ứng dụng trong nông nghiệp - Dùng làm chất kích thích sinh trưởng
Các nghiên cứu thử nghiệm về khả năng kích thích sinh trưởng của các loại vật liệu trên cơ sở Chitosan đã được tiến hành và bước đầu thu được các kết quả khả quan.
Khả năng kích thích nảy mầm của hạt khi sử dụng Chitin/Chitosan có khối lượng phân tử thấp: Đối với chitooligosacarit có khối lượng phân tử 19.000 Da, nồng độ 3,75 ppm thì làm tăng tốc độ nảy mầm của hạt lúa mạch loại nảy mầm chậm và trung bình. Ở Thái Lan Chitin/Chitosan được dùng để cải tạo đất và nước, mục đích giữ cân bằng sinh thái canh tác. Chitin/Chitosan đóng vai trò như là thành phần kích thích hoạt tính sinh học, làm tăng năng suất, sản lượng cây trồng và vật nuôi. Kết quả cho thấy, năng suất cây lúa tăng lên, lượng phân bón giảm đi. Chitin/Chitosan tác dụng hiệu quả hơn các sản phẩm hoá học khác đến hệ thống tự bảo vệ, chống lại nấm vàng là mầm bệnh ở ngô. Hơn nữa Chitosan oligome khi phun lên cây làm xanh lá và làm tăng chiều cao của cây lúa.
- Chất bảo quản nông sản
Chitin/Chitosan có hoạt tính kháng khuẩn cao, an toàn với cơ thể người. Hoạt tính kháng khuẩn phụ thuộc vào nồng độ của Chitin/Chitosan và phụ thuộc vào khối lượng phân tử. Chính vì có hoạt tính kháng khuẩn cao nên trong những năm gần đây, Chitin/Chitosan và các sản phẩm biến tính được quan tâm ứng dụng nhiều trong việc bảo quản các sản phẩm nông sản sau khi thu hoạch như cam, chanh, cà chua, chuối, dâu tây, vải, táo...và một vài sản phẩm khác và đã thu được kết quả khả quan, [46].
1.3.7.3. Ứng dụng trong công nghiệp xử lý nước thải
Chitosan có nhiều đặc tính hấp dẫn như: tính kỵ nước, tính tương hợp sinh học, khả năng phân hủy sinh học, không độc hại và sự hiện diện của các nhóm amin (NH2) và hydroxyl (OH), làm cho Chitosan được sử dụng là vật liệu hấp phụ hiệu quả để loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước thải, [47].
19
Trong những năm gần đây, các vật liệu tổng hợp Chitosan đã được thử nghiệm trong xử lý nước thải dệt nhuộm, [48] và ion kim loại nặng, [49-52]. Để tạo thành vật liệu tổng hợp với Chitosan các chất khác nhau được sử dụng như montmorillonite, polyurethane, bentonite, zeolit, canxi alginate, polyvinyl alcohol, cellulose, magnetite, cát, sợi bông, đất sét hoạt tính, allite và gốm alumina, [52-56].
Ví dụ như Chung et al., (2005) đã nghiên cứu sử dụng Chitosan để hấp phụ độ đục, chất rắn lơ lửng, BOD, COD, NH3 và PO43- có trong nước thải ao nuôi. Chitosan hấp phụ được 87,7% độ đục, 62,6% SS, 52,3% BOD, 62,8% COD, 91,8% NH3, 99,1% PO43- và 99,998% vi khuẩn có trong ao nuôi.
- Hấp phụ ion kim loại nặng
Chitin/Chitosan và nhiều dẫn xuất của nó đã được sử dụng để hấp phụ các ion kim loại trong xử lý nước cũng như thu hồi các kim loại quý hiếm. N(o-Cacboxybenzyl) Chitosan, N-cacboxymetyl Chitosan- hai dẫn xuất tan trong nước và đithiocacbamat Chitosan - dẫn xuất không tan trong nước là các chất hấp phụ ion kim loại từ Chitosan đã được Muzzarelli và Tanfani khảo sát. O-Cacboxymetyl Chitosan cũng đã được nghiên cứu sử dụng để hấp phụ ion kim loại nặng.
- Hấp phụ thuốc nhuộm hoạt tính
Quá trình hấp phụ thuốc nhuộm lên Chitosan là quá trình toả nhiệt và sự gia tăng nhiệt độ làm tăng tốc độ hấp phụ nhưng lại làm giảm khả năng hấp phụ. Tuy nhiên, những hiệu ứng trên làm biến đổi nhiệt độ nước thải nhỏ nên không ảnh hưởng lớn đến quá trình hấp phụ chất màu. Ngoài ra, độ pH của nước thải lại là yếu tố quan trọng (đặc biệt đối với một số chất màu) cho quá trình hấp phụ chất màu lên Chitosan vì ở pH thấp, Chitosan có nhóm amino bị proton hoá nên có ái lực mạnh đối với thuốc nhuộm có tính axit. Dễ dàng nhận thấy, thời gian hấp phụ cũng như tốc độ dòng chảy cũng là những nhân tố ảnh hưởng tới quá trình hấp phụ thuốc nhuộm, [46].