I. Giới thiệu về than hoạt tính và thân cây sắn
Than hoạt tính là một vật liệu hấp phụ quan trọng, được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước và nước thải. Than hoạt tính có khả năng hấp phụ cao nhờ vào cấu trúc xốp và diện tích bề mặt lớn. Việc chế tạo than hoạt tính từ thân cây sắn không chỉ giúp tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có mà còn góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Thân cây sắn là phụ phẩm nông nghiệp thường bị bỏ đi sau khi thu hoạch, tuy nhiên, với quy trình chế tạo hợp lý, chúng có thể trở thành nguồn nguyên liệu quý giá cho việc sản xuất than hoạt tính. Theo thống kê, diện tích trồng sắn tại Việt Nam đạt khoảng 520 nghìn ha, trong đó khu vực Duyên hải Nam Trung Bộ chiếm 50,9%. Điều này cho thấy tiềm năng lớn trong việc khai thác thân cây sắn để chế tạo than hoạt tính phục vụ cho việc hấp thụ các chất ô nhiễm, đặc biệt là kháng sinh trong nước.
II. Quy trình chế tạo than hoạt tính từ thân cây sắn
Quy trình chế tạo than hoạt tính từ thân cây sắn bao gồm hai bước chính: than hóa và hoạt hóa. Trong đó, than hóa diễn ra ở nhiệt độ cao trong môi trường yếm khí, giúp biến đổi cấu trúc của thân cây sắn thành than hoạt tính. Tác nhân hoạt hóa như KOH được sử dụng để tăng cường khả năng hấp phụ của than hoạt tính. Quá trình này không chỉ tạo ra than hoạt tính với diện tích bề mặt lớn mà còn làm tăng tính xốp, từ đó nâng cao khả năng hấp phụ các chất ô nhiễm như kháng sinh. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, than hoạt tính từ thân cây sắn có khả năng hấp phụ tốt các chất như tetracycline, một trong những kháng sinh phổ biến trong môi trường nước. Việc sử dụng than hoạt tính này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường.
III. Khả năng hấp phụ kháng sinh của than hoạt tính từ thân cây sắn
Khả năng hấp phụ của than hoạt tính từ thân cây sắn đối với kháng sinh được đánh giá thông qua các thí nghiệm thực nghiệm. Kết quả cho thấy than hoạt tính có thể hấp phụ hiệu quả kháng sinh như tetracycline với dung lượng hấp phụ cao. Các yếu tố như pH, thời gian hấp phụ và nồng độ ban đầu của kháng sinh đều ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ. Nghiên cứu chỉ ra rằng, dung lượng hấp phụ tối ưu đạt được ở pH nhất định, và thời gian hấp phụ cũng cần được tối ưu hóa để đạt hiệu quả cao nhất. Những thông tin này không chỉ giúp khẳng định giá trị của than hoạt tính từ thân cây sắn trong việc xử lý ô nhiễm môi trường mà còn mở ra hướng đi mới trong nghiên cứu và ứng dụng vật liệu hấp phụ trong tương lai.
IV. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của nghiên cứu
Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính từ thân cây sắn không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn mang lại giá trị thực tiễn cao. Việc phát triển quy trình chế tạo mới từ nguồn nguyên liệu sẵn có sẽ giúp đa dạng hóa các phương pháp xử lý ô nhiễm trong nước. Hơn nữa, việc sử dụng than hoạt tính không chỉ giúp loại bỏ kháng sinh mà còn góp phần bảo vệ môi trường nông thôn khỏi ô nhiễm do phụ phẩm nông nghiệp. Kết quả nghiên cứu mở ra cơ hội cho việc phát triển các ứng dụng thực tiễn trong lĩnh vực xử lý nước thải và bảo vệ môi trường, đồng thời thúc đẩy việc sử dụng bền vững nguồn tài nguyên nông nghiệp tại Việt Nam.
