Chương 1 TỔNG QUAN
1.5.2. Tỡnh hỡnh nghiờn cứu trong nước
Ở Việt Nam, nghiờn cứu tổng hợp THT từ phế phụ phẩm nụng nghiệp ngày càng được cỏc nhà khoa học quan tõm, gần như cỏc cơ sở nghiờn cứu lớn đều cú những nghiờn cứu liờn quan đến vấn đề này. Cỏc kết quả thu được cũng ngày càng khả quan, một số nhúm nghiờn cứu đó cụng bố kết quả nghiờn cứu trờn cỏc tạp chớ
chuyờn ngành uy tớn trong nước và quốc tế. Cú thể kể đến một số kết quả đó được cụng bố của một số nhúm nghiờn cứu tiờu biểu sau:
Tổng hợp THT với tỏc nhõn KOH từ rơm rạ và vỏ trấu cú bề mặt riờng lần lượt đạt 2500 m2 g-1 và 1660 m2 g-1 của PGS.TS. Vũ Anh Tuấn và cộng sự [75] tại Viện Húa học, Viện Hàn lõm Khoa học và Cụng nghệ Việt Nam. Tổng hợp THT từ vỏ trấu của PGS.TS Vũ Xuõn Thành, của PGS.TS Nguyễn Văn Tư tại Trường Đại học Bỏch khoa Hà Nội. Tổng hợp THT từ rơm rạ của tỏc giả Dương Thị Hải Yến và cộng sự [1] tại Trường Đại học Khoa học tự nhiờn. Tổng hợp THT từ mựn cưa gỗ thụng với tỏc nhõn H2SO4 của cỏc tỏc giả Lờ Văn Thủy và Vũ Hoàng Phương [3] tại Trường Đại học Sao Đỏ, Hải Dương. Tổng hợp THT từ mựn cưa với tỏc nhõn hoạt húa ZnCl2 của tỏc giả Trần Nguyễn Hải và cộng sự [97] tại Viện Nghiờn cứu Khoa học Cơ bản và Ứng dụng tại TP. HCM, trường Đại học Duy Tõn. Kết quả thu được cho thấy với tỉ lệ nguyờn liệu/ZnCl2 là 1,75, THT tổng hợp được cú dung lượng hấp phụ MB cực đại đạt 614 mg g-1. Tỏc giả Nguyen H.D. hợp tỏc nghiờn cứu với cỏc tỏc giả nước ngoài tổng hợp THT từ Brazil nutshells hoạt húa bằng ZnCl2 ở 600oC cú diện tớch bề mặt riờng 1640 m2 g-1 dựng để hấp phụ paracetamol với dung lượng hấp phụ 309,7 mg g-1 [83]. Tổng hợp THT dạng sợi từ xơ đay bằng phương phỏp hoạt húa với hơi nước của nhúm tỏc giả Phan Ngọc Hũa và cộng sự [5] tại Phũng Húa học cỏc hợp chất thiờn nhiờn, Thành phố Hồ Chớ Minh. THT thu được cú diện tớch bề mặt riờng 725,9 m2 g-1 được sử dụng để hấp phụ phenol từ dung dịch nước. Dung lượng hấp phụ phenol đạt 51,6 mg g-1. Tổng hợp THT từ một số nguồn phế phụ phẩm nụng nghiệp: vỏ trấu, lừi ngụ, bó quế, vỏ cà phờ, vỏ chuối,… của PGS.TS. Lờ Văn Khu và cộng sự [76] tại Trường Đại học Sư phạm Hà Nội. Tổng hợp THT từ vỏ cà phờ của cỏc tỏc giả Đỗ Thủy Tiờn và cộng sự tại Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 [44] theo định hướng hấp phụ Ni(II) trong dung dịch nước. Kết quả thu được cho thấy THT tổng hợp được cú dung lượng hấp phụ Ni(II) đạt 21,14 mg g-1.
Như vậy tổng hợp THT từ phế phụ phẩm nụng nghiệp hiện vẫn cũn là một vấn đề mang tớnh thời sự, thu hỳt được sự quan tõm của nhiều nhà nghiờn cứu trong
và ngoài nước. Tuy nhiờn, cỏc nghiờn cứu THT từ vỏ cà phờ cũn hạn chế và cũn thiếu một nghiờn cứu chi tiết bài bản về chuyển húa vỏ cà phờ thành THT theo định hướng để hấp phụ phenol và cỏc chất màu hữu cơ trong dung dịch nước. Với đặc thự là nước xuất khẩu cà phờ đứng thứ hai trờn thế giới, lượng phụ phẩm vỏ cà phờ kốm theo hàng năm ở nước ta rất lớn. Nghiờn cứu chuyển vỏ cà phờ thành THT với định hướng để xử lớ ụ nhiễm mụi trường là một hướng cú nhiều triển vọng khi hướng tới giải quyết đồng thời hai vấn đề quan trọng ở nước ta hiện nay là giải quyết sự tồn đọng của vỏ cà phờ, cú giỏ trị kinh tế rất thấp, vốn được coi là một nguồn tiềm ẩn gõy ụ nhiễm mụi trường và xử lớ mụi trường bị ụ nhiễm bởi cỏc chất được phỏt thải từ cỏc nguồn khỏc.
Tiểu kết chương 1
Qua nghiờn cứu tổng quan tài liệu cú thể thấy THT là loại vật liệu rắn xốp cú bề mặt riờng lớn, cú tớnh chất hấp phụ đa năng. THT đó được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống hàng ngày cũng như trong khoa học kỹ thuật sản xuất và xử lớ mụi trường bị ụ nhiễm. Mặc dự đó được biết đến từ lõu song đến nay nghiờn cứu về THT theo hướng biến tớnh cỏc loại than đó được thương mại húa và tổng hợp mới từ cỏc nguồn nguyờn liệu sẵn cú vẫn đang thu hỳt được sự quan tõm đặc biệt của cỏc nhà nghiờn cứu trong và ngoài nước. Trong đú tổng hợp mới từ cỏc nguồn nguyờn liệu sẵn cú theo định hướng ứng dụng để loại bỏ cỏc chất hữu cơ độc hại trong mụi trường nước là một hướng cú nhiều triển vọng. Ở nước ta cũng đó cú một số nghiờn cứu tiếp cận theo hướng này với việc sử dụng nguyờn liệu đầu vào là cỏc phế phụ phẩm nụng nghiệp. Tuy nhiờn hiện nay vẫn cũn thiếu một nghiờn cứu bài bản và chi tiết về chuyển húa vỏ cà phờ, một nguồn phụ phẩm rất dồi dào ở nước ta thành THT theo định hướng ứng dụng trong xử lớ ụ nhiễm mụi trường nước bởi cỏc chất hữu cơ độc hại.
Xuất phỏt từ thực tế trờn, luận ỏn này sẽ tập trung vào:
i) Nghiờn cứu tổng hợp THT từ vỏ cà phờ theo định hướng ứng dụng để loại bỏ phenol và thuốc nhuộm hoạt tớnh cú kớch thước phõn tử lớn ra khỏi mụi trường nước.
ii) Nghiờn cứu xỏc định cỏc đặc trưng nhiệt động học và động học của quỏ trỡnh hấp phụ phenol và thuốc nhuộm hoạt tớnh trong dung dịch nước của THT tổng hợp được.
Cỏc kết quả thu được sẽ gúp phần vào việc giải quyết nguy cơ tiềm ẩn gõy ụ nhiễm mụi trường của phế thải vỏ cà phờ cũng như chỉ ra tiềm năng của việc sử dụng nguồn nguyờn liệu này trong việc tổng hợp THT theo định hướng ứng dụng trong xử lớ ụ nhiễm mụi trường nước. Kết quả thu được cũng sẽ gúp phần làm tăng giỏ trị kinh tế và giỏ trị sử dụng của vỏ cà phờ.