Khử ô nhiễm kim loại nặng trong nước bằng nanocarbon tích điện

Nước thải công nghiệp là nguồn chứa rất nhiều độc tố kim loại nặng, cần được xử lý kịp thời trên quy mô lớn, nếu không sẽ để lại hậu quả môi trường nặng nề, như gây ô nhiễm nguồn nước ngầm trong suốt nhiều năm.

nước bẩn
Độc tố kim loại nặng ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến sức khỏe.

Các nhà khoa học tại Đại học Nagoya Nhật Bản vừa phát minh ra một công nghệ mới, hứa hẹn giúp cải thiện tình hình bằng cách sử dụng loại vật liệu nanocarbon tích điện nhằm làm tăng hiệu quả lọc ion kim loại nặng trong hỗn hợp nước thải.


Các độc tố kim loại nặng có trong nước thải công nghiệp có thể gây hậu quả môi trường nghiêm trọng, và phá hủy chuỗi thức ăn tự nhiên. 

Trong số các nỗ lực loại bỏ độc tố kim loại nặng, bao gồm arsenic (thạch tín), thủy ngân, thiếc, chì, … trong nước thải, phải kể đến một số giải pháp sáng tạo như sử dụng robot tự hành siêu nhỏ để thu thập mẫu nước, chế tạo bộ lọc làm từ đá thạch anh, hay thậm chí tận dụng cả những phần bỏ đi của hành, tỏi, …

Vật liệu nanocarbon cũng được xem là một giải pháp lọc nước đầy hứa hẹn nhờ khả năng gắn kết các ion kim loại nặng, như chì và thủy ngân, bằng lực phân tử. Lực này trong tự nhiên thực ra rất yếu, vì vậy nhóm nghiên cứu đang tìm cách tạo ra những nanocarbon siêu tích điện bằng cách tinh chỉnh tiến trình sản sinh của chúng. Cụ thể, các nhà khoa học sẽ bổ sung thêm một số phân tử, chẳng hạn amino (gốc NH2), nhằm tạo ra liên kết hóa học mạnh hơn với kim loại.

Trong một thí nghiệm, nhóm đã sử dụng phenol (C6H5OH) làm vật liệu carbon và trộn nó với hợp chất APTES hay (3-Aminopropyl) triethoxysilane – tức amino. Tất cả được đặt trong buồng kính và để phơi nhiễm với dòng điện cao thế trong thời gian hơn 20 phút. Kết quả là APTES phân bố dàn đều trên bề mặt phenol, bao gồm cả bề mặt của những lỗ rỗng nhỏ bên trong.


Quy trình tạo thành nanocarbon tích điện. Ảnh: Nagahiro Saito.

“Quy trình chỉ gồm một bước này đã thúc đẩy sự hình thành liên kết của các amino ở cả bề mặt bên ngoài lẫn bên trong của nanocarbon rỗng”, nhà khoa học vật liệu Nagahiro Saito tại ĐH Nagoya lý giải. “Điều này giúp tăng cường khả năng hấp thụ ion kim loại nặng của vật liệu mới so với bản thân nanocarbon.”

Sau đó, nhóm đã tiến hành kiểm chứng bằng nhiều thí nghiệm nhằm so sánh hiệu quả của loại nanocarbon mới, so với những loại khác được tạo ra bằng các phương pháp thông thường. Nanocarbon tích điện thực sự đã cho khả năng hấp thụ ion kim loại vượt trội.

Trong một thí nghiệm như vậy, các nhà khoa học đã cho nanocarbon trải qua tới 10 chu kỳ hấp thụ, đối với ion đồng, kẽm, cadmium, … Mặc dù hiệu suất hấp thụ giảm dần sau mỗi chu kỳ như vậy, nhưng tỷ lệ là khá nhỏ, cho thấy khả năng tái sử dụng của vật liệu là rất tốt.

“Quy trình của chúng tôi có thể giúp làm giảm bớt chi phí lọc nước, đưa nhân loại đến gần hơn viễn cảnh có đủ nguồn cung nước sạch, an toàn, với chi phí hợp lý hơn vào năm 2030”, Saito nói.

Kết quả của nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí ACS Applied Nano Materials.

Khoa học & Phát triển
Đăng ngày 27/03/2020
Hải Đăng
Môi trường

Lâm Đồng: Hơn 10 tấn cá chết bất thường, thiệt hại 800 triệu

Theo ghi nhận của cơ quan chức năng, có hơn 10 tấn cá nuôi của một hộ dân tại phường 3 Bảo Lộc (Lâm Đồng) chết chưa rõ nguyên nhân, thiệt hại ước tính khoảng 800 triệu đồng.

Ao nuôi cá
• 09:49 14/10/2025

Thừa Thiên - Huế: Đầm phá ô nhiễm, dân kêu trời

Hàng ngàn hộ dân ở 33 xã, phường, thị trấn sống dựa vào đầm phá Tam Giang - Cầu Hai (tỉnh Thừa Thiên - Huế), đang khốn khổ vì nguồn nước ô nhiễm nghiêm trọng.

Ô nhiễm đầm phá ở Thừa Thiên - Huế
• 14:32 14/03/2023

Sản xuất xà phòng từ chất nhầy ốc sên

Một con ốc sên sẽ tạo ra khoảng 2g chất nhờn. Để sản xuất 15 thanh xà phòng trọng lượng 100g, anh Desrocher ở thị trấn Wahagnies, miền Bắc nước Pháp cần khoảng 40 con ốc sên. Ảnh: Reuters

Xà phòng từ ốc sên
• 10:17 09/02/2023

Yên Bái: Thả hơn 30 nghìn cá giống xuống hồ Thác Bà trong ngày ông Công, ông Táo

Ngày 14/1, huyện Yên Bình (Yên Bái) đã tổ chức thả cá bổ sung nguồn lợi thủy sản hồ Thác Bà năm 2023 gắn với phong tục thả cá chép ngày 23 tháng Chạp.

Thả cá
• 12:02 19/01/2023

Giải pháp giảm ô nhiễm từ ao nuôi cá tra thâm canh

Nuôi cá tra thâm canh đang mang lại nguồn thu nhập đáng kể cho nhiều hộ dân. Tuy nhiên, đi kèm với hiệu quả kinh tế là nguy cơ ô nhiễm môi trường nước ao nuôi, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cá và môi trường xung quanh.

Cho cá ăn
• 11:57 30/01/2026

Đừng để trắng tay sau một cơn mưa đêm: Hiệu ứng domino dưới đáy ao

Cơn mưa đêm dồn dập không chỉ làm thay đổi thời tiết mà còn kích hoạt một chuỗi tử thần dưới đáy ao. Nếu không hành động quyết liệt trong vài giờ đầu, người nuôi tôm rất dễ rơi vào cảnh trắng tay do sự sụp đổ dây chuyền của hệ thống hóa lý và sinh học môi trường.

Mưa ao tôm
• 11:16 27/01/2026

Quy định mới về động vật, sản phẩm động vật thủy sản thuộc diện phải kiểm dịch, miễn kiểm dịch

Ngày 13/01/2026, Bộ Nông nghiệp và Môi trường đã ban hành Thông tư số 03/2026/TT-BNNMT quy định về kiểm dịch động vật, sản phẩm động vật thủy sản, trong đó nêu rõ danh mục các đối tượng thuộc diện phải kiểm dịch và được miễn kiểm dịch.

Thủy sản
• 09:00 22/01/2026

Đề xuất lộ trình loại bỏ HCFC và HFC trong chuỗi lạnh thủy sản

Bộ Nông nghiệp và Môi trường vừa ban hành kế hoạch hành động nhằm loại trừ các chất làm suy giảm tầng ozone và gây hiệu ứng nhà kính trong lĩnh vực nông nghiệp. Ngành thủy sản được xác định là trọng điểm chuyển đổi công nghệ, hướng tới loại bỏ hoàn toàn việc sử dụng môi chất lạnh HCFC và HFC trong chế biến và bảo quản.

Thủy sản
• 09:00 15/01/2026

VNF Infographic Series: Chitosan – Khả năng tạo màng/tạo gel

Bạn có biết chitosan không chỉ là một polymer tự nhiên thân thiện với môi trường, mà còn có khả năng tạo gel/ màng film với đặc tính kháng khuẩn/kháng nấm, giữ ẩm và phân hủy sinh học?

Chitosan
• 02:10 07/02/2026

VietShrimp Asia: Hành Trình 10 Năm – Bước Ngoặt Mới cùng Aquaculture Vietnam

VietShrimp Asia: Hành Trình 10 Năm – Bước Ngoặt Mới cùng Aquaculture Vietnam

vietshrimp
• 02:10 07/02/2026

Nguồn cung cá nước ngọt dồi dào dịp Tết

Cận Tết Nguyên đán, nhu cầu tiêu thụ thủy sản tăng cao khiến người nuôi cá nước ngọt kỳ vọng vào một vụ thu hoạch khởi sắc. Tuy nhiên, trong bối cảnh nguồn cung dồi dào và sức mua thị trường còn chậm, giá nhiều mặt hàng cá vẫn neo ở mức thấp, buộc người nuôi tiếp tục chờ đợi cao điểm Tết để cải thiện đầu ra.

cá
• 02:10 07/02/2026

Khuyến cáo khi nuôi tôm nước lợ năm 2026

Trước dự báo thời tiết năm 2026 diễn biến phức tạp với nắng nóng kéo dài, mưa trái mùa và xâm nhập mặn gia tăng, ngành nông nghiệp TP Cần Thơ khuyến cáo người nuôi tôm nước lợ tuân thủ khung lịch thời vụ, chủ động quản lý môi trường ao nuôi nhằm hạn chế rủi ro và nâng cao hiệu quả sản xuất.

nuoi-tom
• 02:10 07/02/2026

Điều chỉnh môi trường nuôi tôm để có màu sắc đẹp nhằm nâng giá trị khi thu hoạch

Trong nuôi tôm thương phẩm, kích cỡ chỉ là một phần. Màu sắc vỏ và thịt tôm mới là yếu tố quyết định lớn đến giá bán. Tôm có màu sáng, thân trong, vỏ bóng thường được thương lái ưu tiên hơn, trong khi tôm xỉn màu, đỏ sậm hoặc đục thân dễ bị ép giá, dù trọng lượng đạt chuẩn.

tom
• 02:10 07/02/2026
Some text some message..