Rhodamine B (RhB) là thành phần của phẩm màu công nghiệp được sử dụng để tạo màu và nhuộm màu trong công nghiệp sợi, nhuộm màu trong phòng thí nghiệm. Ngoài ra, RhB còn được sử dụng trong sinh học như một thuốc nhuộm huỳnh quang. Rhodamine B là những tinh thể màu tối có ánh sáng xanh hay ở dạng bột màu nâu đỏ có nhiệt độ nóng chảy khoảng 210 oC đến 211 oC, là một thuốc nhuộm lưỡng tính, độc hại và tan tốt trong ethanol, nước khoảng 50 g/L. Dung dịch nước của RhB hấp thụ ánh sáng cực đại với ánh sáng có bước sóng λ = 553 nm. Công thức phân tử của RhB là C28H31ClN2O3 (Hình 1.20).
Hinh 1.20. (a) Công thức cấu tạo và (b) Cấu trúc không gian ba chiều của phân tử RhB
RhB gây độc cấp tính và mãn tính, gây dị ứng hoặc làm mẩn ngứa da, mắt qua tiếp xúc, gây ho, rát cổ, khó thở qua đường hô hấp, gây nôn mửa, có hại cho gan, thận thông qua đường tiêu hóa. RhB có thể gây ung thư với liều lượng 89,5 mg/kg qua đường uống hoặc tiêm vào tĩnh mạch. Khi đi vào cơ thể, nó có thể chuyển hóa thành amine thơm tương ứng, gây độc hơn loại RhB thường. RhB và dẫn xuất của nó sẽ gây tác động mạnh đến các quá trình hóa sinh của các tế bào trong gan, gây ung thư gan vì gan là cơ quan nội tạng đầu tiên lọc chất RhB. RhB còn gây tác động dẫn đến sự phá vỡ cấu trúc AND và nhiễm sắc thể khi đưa vào nuôi cấy tế bào. Do RhB có tính
độc hại cao nên ở hầu hết các nước trên thế giới đều cấm sử dụng chất này trong dược phẩm.
Trong quá trình hoạt động sản xuất của các ngành công nghiệp hóa học, dầu mỏ, dệt nhuộm, dược phẩm, ... và ứng dụng phenol (C6H6O), con người đã phát thải phenol chủ yếu vào trong môi trường nước. Tùy thuộc vào cách thức, con đường xâm nhập vào cơ thể (xâm nhập theo đường ăn uống, hệ hô hấp hay tiếp xúc qua da; nồng độ phenol lớn hay nhỏ, thời gian tiếp xúc dài hay ngắn, …) mà phenol thể hiện những tác động độc cấp tính hay mãn tính khác nhau tới sức khỏe của con người. Khi bị nhiễm độc phenol qua da, màng của tế bào bị phá hủy nhanh chóng và gây nên hiện tượng bỏng da, hoại tử da. Ở mức độ lớn hơn, phần da bị bỏng chiếm khoảng 25% tổng diện tích cơ thể sẽ gây tử vong.
Rifampicin (C43H58N4O12) là một thuốc kháng sinh được dùng để chống vi trùng, là một dược phẩm được dùng rộng rãi nhất để điều trị các bệnh nhiễm trùng như lao cho con người cũng như trong nuôi trồng thuỷ hải sản. Việc thải một lượng lớn kháng sinh ra môi trường đã gây ra hậu quả nghiêm trọng là sự kháng thuốc của các vi khuẩn, đồng thời các kháng sinh này khó loại bỏ ra khỏi môi trường nước và có ảnh hưởng tiêu cực đến sức khoẻ con người. Do đó, ngày nay, rifampicin cũng như các dòng kháng sinh khác bị coi là chất gây ô nhiễm thuỷ sinh và cần được nghiên cứu loại bỏ [81]
Việc tìm ra những phương pháp hiệu quả để xử lí các chất ô nhiễm như thuốc nhuộm, phenol, kháng sinh trong nguồn nước thải đang là vấn đề cấp thiết hiện nay. Tuy nhiên các phương pháp phổ biến như kết tủa, hấp phụ vật lí, lọc, xử lí sinh học…không đạt hiệu quả tối ưu do đặc tính bền, khó phân hủy của của các chất hữu cơ trong môi trường. Gần đây, phương pháp quang xúc tác dựa trên chất bán dẫn đã thu hút được nhiều sự chú ý nhờ khả năng sử dụng năng lượng mặt trời để phân hủy các chất hữu cơ mà không gây ảnh hưởng xấu đến môi trường.