CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.4.4. Một số đặc tính cần thiết của vật liệu hấp phụ dầu
Việc lựa chọn chất hấp phụ và phát triển các vật liệu chức năng mới có thể khử dầu khỏi nước là một yêu cầu thực tiễn quan trọng và phụ thuộc vào nhiều yếu tố, chẳng hạn như tính sẵn có của vật liệu, giá thành vật liệu và độ an tồn của vật liệu. Các vật liệu có hàm lượng carbon hoặc oxy cao cũng đã được xác định là có khả năng hấp thụ dầu cao từ nước. Các yếu tố vật lý khác như diện tích bề mặt, mật độ điện tích bề mặt và khả năng hút dầu, độ ổn định nhiệt và cơ học là những yếu tố quan trọng khác để lựa chọn một chất hấp phụ thích hợp. Tuy nhiên, chỉ có một số lượng vật liệu hạn chế đáp ứng tất cả các nhu cầu thực tế về tính chọn lọc dầu, khả năng hấp phụ, tốc độ hấp phụ và khả năng tái chế. Các thơng số này chủ yếu được kiểm sốt bởi cấu trúc của chất hấp phụ thể hiện tính siêu kỵ nước, độ xốp cao, kích thước lỗ xốp phù hợp và biến dạng thuận nghịch dưới mức biến dạng cao, phải được nghiên cứu và xem xét. Cho đến nay, việc tổng hợp các chất hấp phụ với hiệu suất hấp phụ dầu vượt trội vẫn là một thách thức lớn [16].
Gần đây, cơng nghệ biến tính và tổng hợp các vật liệu mới nhằm tăng tính kỵ nước và khả năng hấp thu dầu đang được chú trọng nghiên cứu. Nhiều loại vật liệu mới đã được chế tạo, đánh giá và so sánh về khả năng hấp thu dầu cũng như hiệu quả kinh tế. Để có thể trở thành các sản phẩm thương mại, các loại vật liệu hấp thu dầu cần phải đáp ứng một số yêu cầu kỹ thuật sau [3]:
- Khả năng hấp phụ dầu cao, vận tốc hấp phụ dầu nhanh và khả năng hút nước thấp,
- Khả năng thu hồi dầu (nhả hấp phụ) nhanh và bằng những phương pháp đơn giản nhất có thể,
- Có các tính chất cơ lý tốt và có khả năng tái sử dụng nhiều lần, - Có tỷ trọng thấp, khả năng nổi cao trên mặt nước,
- Chịu được các dung mơi, hóa chất thơng dụng, - Khơng bị phân hủy quang hóa,
- Sẵn có và giá thành rẻ,
- Đáp ứng tiêu chuẩn về khả năng hấp phụ dầu trên 1kg vật liệu hấp phụ dầu như sau:
Theo công bố của World Catalogue of Oil Spill Response Products năm 1997/1998 [17]:
- Nếu 1g vật liệu hấp phụ dầu hấp phụ được khoảng dưới 5g dầu thì vật liệu hấp phụ dầu được xếp loại kém, khơng kinh tế và khơng có khả năng thành sản phẩm thương mại,
- Nếu 1g vật liệu hấp phụ dầu hút được khoảng 5-10g dầu thì vật liệu hấp phụ dầu được xếp loại khá, có khả năng thương mại,
- Cịn nếu 1g vật liệu hấp phụ dầu hút được khoảng 10g dầu thì vật liệu hấp phụ dầu được xếp loại tốt.
Xét theo những đặc tính trên thì vật liệu carbon nano đang được nghiên cứu và đưa vào ứng dụng trong thực tế. Vật liệu carbon nano có rất nhiều tính chất ưu việt như: độ dẫn nhiệt, dẫn điện tốt, độ bền cơ lý cao, khá trơ về mặt hóa học, chịu được nhiệt độ cao trong mơi trường khơng có oxy, khơng có vi mao quản, bề mặt riêng lớn. Carbon nano được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như: vật liệu composite, cao su, chất hấp phụ, chất mang xúc tác, thiết bị điện tử, cảm biến khí, lưu trữ năng lượng.