CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
1.3.5. Ứng dụng của aerogel
Với những khả năng phi thường đó, aerogel xứng đáng với cái tên “vật liệu tốt nhất hành tinh”. Với ngần ấy tính năng ưu việt, aerogel có thể có thể được áp dụng trong rất
19
nhiều ngành khác nhau như hấp phụ, xúc tác, năng lượng, cho phép con người làm được những điều chưa từng làm được với các loại vật liệu trước đó.
Nhóm Farmer và nhóm Rân đã sử dụng carbon aerogel để hấp phụ ion chromium trong nước thải. Phương pháp hấp phụ điện hóa được hai nhóm nghiên cứu trên sử dụng. Farmer nhận thấy cacbon aerogel có khả năng hấp phụ Cr (VI) trong dung dịch giảm từ nồng độ 35 ppb xuống 2ppb trong điều kiện điện thế sử dụng là 1.2 V. Dung lượng hấp phụ của cacbon aerogel trong điều kiện trên đạt 1,4.10-4 g/g. Cịn nhóm Rana khảo sát khả năng hấp phụ chromium cho thấy, điều kiện tối ưu để hấp phụ chromium đối với cacbon aerogel là ở pH thấp và điều kiện cao. Carbon aerogel có khả năng hấp phụ đạt 98,5% trong điều kiện pH=2, điện lượng 0,8 Ah với nồng độ chromium ban đầu khoảng 2-8 mg/l. Một số kim loại nặng khác cũng được đánh giá khả năng hấp phụ trên cacbon aerogel như: Cd(II), Pd(II), Hg(II), Cu(II), Ni(II), Mn(II) và Zn(II). Nhóm Meena và Kadirvelu đã đánh giá khả năng loại bỏ những kim loại nặng trong dung dịch bằng hấp phụ trên aerogel. Khảo sát của Meena cho thấy, dung lượng hấp phụ tối đa các ion trên cacbon aerogel tương ứng là Cd (II) 400,8 mg/l, Cu (II) 561,71 mg/l, Hg (II), Ni (II) 45,62 mg/l, Zn (II) 12,85 mg/l, Mn (II) 1,84 mg/l và Pd (II) 0.7 mg/l. Kadirvelu đã khảo sát đã khảo sát khả năng hấp phụ của aerogel trên ba kim loại Cd (II), Pd (II), Hg (II) dựa trên 2 mơ hình Langmuir và Freudlich cho thấy, dung lượng hấp phụ của các ion tương ứng là: Cd (II) 15,53 mg/l, Pd (II) 34,72 mg/l, Hg (II) 34,96 mg/l. Các nghiên cứu sử dụng carbon aerogel làm điện cực cho hệ thống khử ion (CDI) để khảo sát khả năng hấp phụ các anion và ứng dụng xử lý nước nhiễm mặn. Gabelich và cộng sự đã sử dụng mơ hình CDI để khảo sát tính chất hấp phụ của điện cực cacbon aerogel đối với các muối vô cơ của các ion: sodium (Na+), magnesium (Mg2+), potassium (K+), rubidium (Rb+), chloride (Cl-), bromide (Br-), nitrate (NO3-) và sulfate (SO42-). Nghiên cứu cho thấy dung lượng hấp phụ của điện cực cacbon aerogel đạt 1,0 – 2,0 .10-4 mol/g aerogel với kích thước lỗ xốp từ 4-9 nm. Aerogel cịn ứng dụng để hấp phụ ethane và ethylence do nhóm Tamon và cộng sự khảo sát, làm chất mang xúc tác.