Như đó trỡnh bày ở trờn, SBA-15 cú một hệ thống mao quản đồng đều với đường kớnh nằm trong khoảng 2-30 nm. Đõy cú thể là một bỡnh phản ứng lý tưởng cho việc tạo cỏc vật liệu nano. Nếu chỳng ta điều khiển phản ứng xảy ra trong hệ thống mao quản này thỡ sản phẩm chắc chắn cú kớch thước nano bởi mao quản sẽ làm hạn chế sự phỏt triển hạt. Một số cụng trỡnh đó cụng bố tổng hợp thành cụng bởi sử dụng hệ thống mao quản này. Đầu tiờn, người ta đưa cỏc ion kim loại vào cú thể bằng con đường trao đổi ion [34] hoặc sau khi đó chức năng húa bề mặt bởi cỏc nhúm thiol hay amin [36]. Sau đú, cỏc ion kim loại này được khử thành kim loại [38], hoặc cho tỏc dụng với một chất khỏc tựy theo mục đớch. Cuối cựng, sản phẩm thu được cú thể là cỏc sợi hoặc cỏc hạt nano cú những tớnh chất đặc biệt mà khụng tỡm thấy ở dạng khối (bulk). Bằng phương phỏp này, người ta đó điều chế được những chất bỏn dẫn ở dạng nano với những tớnh chất thỳ vị và cú khả năng ứng dụng [31].
1.6. XỬ LÝ Mệ̃T Sễ́ HỢP CHẤT HỮU CƠ
1.6.1. Giớ i thiờ ̣u vờ̀ thành tựu xử lý một sụ́ hơ ̣p chṍt hữu cơ
Hiện nay nhõn loại đang phải đối mặt với việc mất cõn bằng sinh thỏi và biến đổi khớ hậu do ụ nhiễm mụi trường ngày càng trầm trọng. ễ nhiễm mụi trường tăng do ỏp lực từ việc phỏt triển cụng nghiệp. Phỏt triển nhanh của cụng nghiệp đó dẫn đến một sự gia tăng lượng nước thải vào trong mụi trường. Các nước thải này chứa nhiờ̀u hợp chṍt vụ cơ và hữu cơ đụ ̣c ha ̣i, như các hơ ̣p chṍt vòng, di ̣ vòng, kim loa ̣i nă ̣ng và thuụ́ c nhuụ ̣m. Rṍt nhiờ̀u trong sụ́ đó bi ̣ liờ ̣t vào danh mu ̣c các chṍt ụ nhiờ̃m nguy ha ̣i, vì chúng có tính đụ ̣c vớ i sức khỏe con người. Đờ̉ đáp ứng quy đi ̣nh chṍt lươ ̣ng mụi trường ngày càng cao, nhiờ̀u cụng nghờ ̣ khác nhau như oxi hóa, phõn hủy sinh ho ̣c, chiờ́t
dung mụi và hṍp phu ̣ đã đươ ̣c phát triờ̉n đờ̉ loa ̣i các hơ ̣p chṍt hữu cơ có ha ̣i có trong nước thải cụng nghiờ ̣p. Nói chung đờ̉ xử lý nước thải có ba cụng nghợ̀ chính: sinh ho ̣c, hóa ho ̣c và võ ̣t lý. Các cụng nghờ ̣ này đờ̀u có ưu và nhươ ̣c điờ̉m, vì thờ́ thụng thường người ta khụng dùng mụ ̣t cụng nghờ ̣ riờng biợ̀t mà kờ́t hợp chúng với nhau. Điờ̀u này còn do bản chṍt phức ta ̣p của nước thải và mức đụ ̣ yờu cõ̀u xử lý. Trong thực tờ́, quy trình xử lý nước thải thường bao gụ̀m nhiờ̀u hờ ̣ thụ́ng khác nhau. Chúng bao gụ̀m giai đoa ̣n sơ bụ ̣, thứ cṍp và triờ ̣t đờ̉. Trong sụ́ các giai đoa ̣n đó, kỹ thuõ ̣t hṍp phu ̣ là con đường hiờ ̣u quả đờ̉ loa ̣i các hợp chṍt hữu cơ. Với kỹ thuõ ̣t này, chṍt hṍp phu ̣ than hoạt tính được sử du ̣ng rụ ̣ng rãi nhṍt. Thõ ̣t võ ̣y, than hoa ̣t tính được biờ́t đờ́n như những chṍt hṍp phu ̣ hiờ ̣u quả vì chúng có hờ ̣ thụ́ng mao quản phát triờ̉n, diợ̀n tích bờ̀ mă ̣t lớn (có thờ̉ lờn đờ́n 3000m2/g), có thờ̉ thay đụ̉i tính chṍt hó a ho ̣c bờ̀ mă ̣t và hoa ̣t tính bờ̀ mă ̣t ở mức cao. Hiờ ̣n có khoảng 80% sản lươ ̣ng than hoa ̣t tính trờn toàn thờ́ giới được dùng đờ̉ làm chṍt hṍp phu ̣ trong pha lỏ ng [22]. Khi sử du ̣ng than hoa ̣t tính, quá trình hṍp phu ̣ có đươ ̣c từ tương tác giữa bờ̀ mặt cacbon và chṍt bị hṍp phu ̣. Các tương tác này có thờ̉ là tĩnh điờ ̣n hoă ̣c khụng tĩnh điờ ̣n. Khi chṍt bi ̣ hṍp phu ̣ là mụ ̣t chṍt điờn li phõn li trong dung dịch nước, tương tác tĩnh điờ ̣n xảy ra; bản chṍt của các tương tác này hút hoă ̣c đõ̉y phu ̣ thuụ ̣c vào: mõ ̣t đụ ̣ điờ ̣n tích của bờ̀ mă ̣t cacbon, đă ̣c trưng hóa ho ̣c của chṍt bi ̣ hṍp phu ̣ và lực ion của dung di ̣ch. Tương tác khụng tĩnh có thờ̉ bao gụ̀m: lực Van Der Waals, tương tác ky ̣ nước và liờn kờ́t hydro. Theo Moreno-Castilla [24], các tính chṍt của chṍt bi ̣ hṍp phụ ảnh hưởng đờ́n quá trình hṍp phu ̣ trờn than hoa ̣t tính là: kích thước phõn tử , độ tan, pKa và bản chṍt của nhóm thờ́ trong trường hơ ̣p chṍt bi ̣ hṍp phụ là các chṍt thơm. Mă ̣t dõ̀u võ ̣y, giá thành của than hoa ̣t tính thường cao, nờn đã có những nghiờn cứu đờ̉ tìm các võ ̣t liờ ̣u hṍp phu ̣ thay thờ́ khác như khoáng sột, oxit, nhựa polymer, oxit silic đươ ̣c biờ́n tính bờ̀ mă ̣t [24].
1.6.2. Xử lý thuốc nhuộm
Nguồn nước thải phỏt sinh trong cụng nghệ dệt nhuộm là từ cỏc cụng đoạn hồ sợi, giũ hồ, nấu, tẩy, nhuộm và hoàn tất.
Cỏc kết quả phõn tớch đặc điểm nước thải cho thấy:
- Lượng nước thải thường lớn (khoảng 50 đến 3000m3 nước cho 1 tấn hàng dệt) chủ yếu từ cụng đoạn dệt nhuộm và nấu tẩy.
- Nước thải chứa hỗn hợp phức tạp cỏc húa chất dư thừa (phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt, chất điện ly, chất ngấm, chất tạo mụi trường, men, chất oxy húa) dưới dạng cỏc ion, cỏc kim loại nặng và cỏc tạp chất tỏch ra từ xơ sợi. Nước thải giặt cú pH dao động từ 9-12, hàm lượng chất hữu cơ cao (COD cú thể lờn tới 1000-3000mg/l). Độ màu của nước thải khỏ lớn ở những giai đoạn tẩy ban đầu và cú thể lờn tới 10.000 Pt-Co, hàm lượng cặn lơ lửng đạt giỏ trị 2000mg/l. Nước thải nhuộm thường khụng ổn định và đa dạng (hiệu quả hấp thụ thuốc nhuộm của vải chỉ đạt 60-70%, 30-40% cỏc phẩm nhuộm thừa ở dạng nguyờn thủy hoặc bị phõn hủy ở một dạng khỏc, do đú nước cú độ màu rất cao đụi khi lờn đến 50.000 Pt-Co. COD thay đổi từ 80- 18.000 mg/l. Cỏc phẩm nhuộm hoạt tớnh, hoàn nguyờn, thường thải trực tiếp ra mụi trường, lượng phẩm nhuộm thừa lớn dẫn đến gia tăng chất hữu cơ và độ màu.
- Mức độ ụ nhiễm của nước thải dệt nhuộm phụ thuộc rất lớn vào loại và lượng húa chất sử dụng, vào kết cấu mặt hàng sản xuất (tẩy trắng, nhuộm, in hoa…), vào tỷ lệ sử dụng sợi tổng hợp, vào cỏc loại hỡnh cụng nghệ sản xuất (giỏn đoạn, liờn tục hay bỏn liờn tục), vào đặc tớnh mỏy múc thiết bị sử dụng… Do đú, người ta phải tiến hành xử lý sơ bộ rồi mới xử lý sinh học, húa học hoặc hấp phụ…
CHƯƠNG 2