Tỡnh hỡnh nghiờn cứu ứng dụng xỳc tỏc quang húa TiO2 cú cấu trỳc nano trong và ngoài nước

Một phần của tài liệu nghiên cứu xử lí một số hợp chất hữu cơ ô nhiễm bằng xúc tác quang hoá tio2 có cấu trúc nano (Trang 32 - 35)

trong và ngoài nước

Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ và thiếu kiểm soát về mặt xử lý chṍt thải ụ nhiờ̃m của nhiều ngành kinh tế đó tạo ra sự ụ nhiờ̃m mụi trường nghiờm trọng. Nhiều

ngành cụng nghiợ̀p đó thải vào mụi trường các chṍt độc hại huỷ hoại mụi sinh, gõy ra bợ̀nh hiểm nghốo cho con người. Một giải pháp có thể hạn chế được vṍn đề này nếu ứng dụng cụng nghợ̀ nano để chế tạo vọ̃t liợ̀u nano TiO2 với hiợ̀u ứng quang xỳc tác để xử lý ụ nhiờ̃m mụi trường.

TiO2 dạng rutile đó được sử dụng hàng trăm năm nay trong vọ̃t liợ̀u xõy dựng, làm chṍt độn màu (pigment) cho sơn, trong cụng nghợ̀ hoá chṍt, dược phõ̉m, mỹ phõ̉m.... TiO2 cṍu trỳc anatase có hoạt tính quang xỳc tác nờn gần đõy đó được tọ̃p trung nghiờn cứu như một trong những giải pháp có triển vọng nhṍt để xử lý các chṍt thải độc hại phõn tán trong mụi trường. Đặc biợ̀t là diợ̀t vi khuõ̉n, nṍm mốc trong phũng bợ̀nh, nhà ở, khử mựi hụi trong văn phũng, phõn hủy các khí NOx , SOx , VOCs ,.... trong mụi trường khụng khí.

Viợ̀c ứng dụng hiợ̀u ứng quang xỳc tác của nano TiO2, nanocomposite TiO2 (tổ hợp của nano TiO2 và apatite tạo ra vọ̃t liợ̀u nanocomposit TiO2) để phõn hủy các chṍt ụ nhiờ̃m trong khụng khí được coi là một trong các giải pháp kỹ thuọ̃t quan trọng giỳp làm cho mụi trường sạch hơn. Phương pháp này có ưu điểm hơn so với phương pháp lọc bằng chṍt hṍp phụ truyền thống; chi phí đầu tư và vọ̃n hành thṍp (chỉ cần ánh sáng mặt trời, oxy và độ õ̉m trong khụng khí); quá trình oxy hóa được thực hiợ̀n trong điều kiợ̀n nhiợ̀t độ và áp suṍt bình thường; hầu hết các chṍt độc hữu cơ đều có thể bị oxi hóa thành sản phõ̉m cuối cựng là CO2 và H2O.

Trờn thế giới, cụng nghợ̀ nano đang là một cuộc cách mạng sụi động: Các nước phát triển như Mỹ, Nhọ̃t Bản… đang dõ̃n đầu trong lĩnh vực cụng nghợ̀ mũi nhọn này. Các nước chọ̃m phát triển cũng kỳ vọng thoát nghốo nhờ cụng nghợ̀ nano. Theo số liợ̀u của Hội nghị quốc tế về cụng nghợ̀ nano năm 2007 được tổ chức tại Mỹ, tổng đầu tư vào cụng nghợ̀ nano năm 2005 là 8 tỷ USD, năm 2010 sẽ là 21 tỷ USD. Nhiều sản phõ̉m nano TiO2 đó được thương mại hoá như: Vọ̃t liợ̀u nano TiO2 (Mỹ, Nhọ̃t Bản…), máy làm sạch khụng khí khỏi nṍm mốc, vi khuõ̉n, virus và khử mựi trong bợ̀nh viợ̀n, văn phũng, nhà ở (Mỹ); khõ̉u trang nano phũng chống lõy nhiờ̃m qua đường hụ hṍp

(Nhọ̃t Bản); vải tự làm sạch, giṍy khử mựi diợ̀t vi khuõ̉n (Đức, Úc), gạch lát đường phõn huỷ khí thải xe hơi (Hà Lan); pin mặt trời ( Thuỵ Sỹ, Mỹ…).

Ở Viợ̀t Nam, nghiờn cứu vọ̃t liợ̀u nano TiO2 cṍu trỳc anatase và ứng dụng chỳng để xử lý ụ nhiờ̃m mụi trường đó được nhiều nhà khoa học quan tõm nghiờn cứu từ những năm 1990. Một trong những cơ sở quan tõm nghiờn cứu sớm về TiO2 cṍu trỳc anatase và đưa vào ứng dụng là một số nhà Khoa học trong Viợ̀n Vọ̃t lý Ứng dụng và thiết bị Khoa học (TS. Trần Đức, TS. Nguyờ̃n Trọng Tĩnh...). Sau đó một số nhóm nghiờn cứu trong Viợ̀n Khoa học vọ̃t liợ̀u cũng đó triển khai nghiờn cứu TiO2, đáng chỳ ý là một số kết quả của tọ̃p thể các nhà khoa học, kết hợp giữa Viợ̀n Khoa học vọ̃t liợ̀u và Viợ̀n Vọ̃t lý ứng dụng - thiết bị khoa học, đó cựng nhau hợp tác thực hiợ̀n đề tài Nghị định thư giữa Việt Nam – Malaysia giai đoạn 2004 – 2006 do GS. TSKH. Đào Khắc An, Viợ̀n Khoa học vọ̃t liợ̀u làm chủ nhiợ̀m. Đề tài được nghiợ̀m thu thành cụng và một số kết quả đó được đưa ra về khả năng xử lý diợ̀t khuõ̉n của vọ̃t liợ̀u quang xỳc tác TiO2 anatase, như một số dạng sản phõ̉m màng lọc dựng để xử lý mụi trường sử dụng TiO2 trờn đề vải carbon, trờn đế gốm xứ, bụng thủy tinh và nhṍt là hai loại máy xử lý khụng khí ụ nhiờ̃m ở dạng chế tạo thử nghiợ̀m đơn chiếc cũng đó được đưa ra quảng bá trong hội chợ cụng nghợ̀. Ngoài ra Viợ̀n Khoa học và cụng nghợ̀ Viợ̀t nam, chỳng tụi được biết, một số nhóm nghiờn cứu ở Đại học Khoa học tự nhiờn, Đại học Quốc gia Hà Nội, và ở miền Nam cũng có một số cơ sở nghiờn cứu về vọ̃t liợ̀u TiO2 anatasse và ứng dụng, như trường Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh và các cơ sở nghiờn cứu này cũng đó thu được một số kết quả nhṍt định ở các khía cạnh khác nhau.

Một phần của tài liệu nghiên cứu xử lí một số hợp chất hữu cơ ô nhiễm bằng xúc tác quang hoá tio2 có cấu trúc nano (Trang 32 - 35)