I. Luận Văn Thạc Sĩ
Luận văn thạc sĩ của Nguyễn Quang Hùng tập trung vào việc ứng dụng vỏ tôm thải làm vật liệu hấp phụ đa năng thông qua quá trình thủy nhiệt để lọc nước. Nghiên cứu này nhằm giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường do vỏ tôm thải và nước thải chứa thuốc nhuộm DB71. Luận văn được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Tiến sĩ Nguyễn Thị An Hằng tại Đại học Quốc gia Hà Nội. Nghiên cứu này không chỉ mang tính học thuật cao mà còn có giá trị thực tiễn trong việc xử lý nước thải và tái chế chất thải.
1.1. Ứng Dụng Vỏ Tôm Thải
Vỏ tôm thải là một nguồn chất thải phổ biến trong ngành thủy sản, chiếm khoảng 45-48% tổng lượng tôm. Việc xử lý vỏ tôm thải hiện nay chủ yếu là chôn lấp hoặc thải ra biển, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Nghiên cứu này đề xuất tái chế vỏ tôm thông qua công nghệ thủy nhiệt để tạo ra vật liệu hấp phụ đa năng, giúp xử lý nước thải chứa thuốc nhuộm DB71. Phương pháp này không chỉ giảm thiểu chất thải mà còn tạo ra giá trị kinh tế từ phế phẩm.
1.2. Vật Liệu Hấp Phụ Đa Năng
Vật liệu hấp phụ đa năng được tạo ra từ vỏ tôm thải qua quá trình thủy nhiệt có khả năng hấp phụ cao các chất ô nhiễm trong nước, đặc biệt là thuốc nhuộm DB71. Quá trình này bao gồm việc chuyển hóa vỏ tôm thành hydrochar và kích hoạt bằng axit acetic để tăng hiệu suất hấp phụ. Vật liệu hấp phụ này có tiềm năng lớn trong việc xử lý nước thải công nghiệp, đặc biệt là ngành dệt may.
II. Quá Trình Thủy Nhiệt
Quá trình thủy nhiệt (HTC) là phương pháp chính được sử dụng trong nghiên cứu để chuyển hóa vỏ tôm thải thành vật liệu hấp phụ đa năng. Quá trình này diễn ra trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao, giúp phân hủy các chất hữu cơ trong vỏ tôm và tạo ra hydrochar. Hydrochar sau đó được kích hoạt bằng axit acetic để tăng diện tích bề mặt và khả năng hấp phụ.
2.1. Công Nghệ Thủy Nhiệt
Công nghệ thủy nhiệt là một phương pháp tiên tiến trong việc xử lý chất thải hữu cơ. Quá trình này không chỉ giúp giảm thiểu lượng chất thải mà còn tạo ra các sản phẩm có giá trị như hydrochar. Hydrochar có thể được sử dụng làm vật liệu hấp phụ trong xử lý nước thải, đặc biệt là nước thải chứa thuốc nhuộm. Nghiên cứu này đã chứng minh hiệu quả của công nghệ thủy nhiệt trong việc tái chế vỏ tôm thải.
2.2. Ứng Dụng Môi Trường
Ứng dụng môi trường của quá trình thủy nhiệt trong nghiên cứu này là rất lớn. Hydrochar được tạo ra từ vỏ tôm thải không chỉ giúp xử lý nước thải mà còn góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Nghiên cứu này mở ra hướng đi mới trong việc tái chế chất thải và phát triển các vật liệu sinh học thân thiện với môi trường.
III. Lọc Nước
Mục tiêu chính của nghiên cứu là sử dụng vật liệu hấp phụ đa năng từ vỏ tôm thải để lọc nước thải chứa thuốc nhuộm DB71. Các thí nghiệm đã được thực hiện để xác định các điều kiện tối ưu cho quá trình hấp phụ, bao gồm pH, thời gian tiếp xúc, và nồng độ thuốc nhuộm. Kết quả cho thấy vật liệu hấp phụ này có hiệu suất cao trong việc loại bỏ DB71 khỏi nước thải.
3.1. Xử Lý Nước Thải
Xử lý nước thải là một vấn đề cấp bách trong ngành công nghiệp dệt may. Thuốc nhuộm DB71 là một trong những chất gây ô nhiễm nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sức khỏe con người và môi trường. Nghiên cứu này đã chứng minh rằng vật liệu hấp phụ từ vỏ tôm thải có thể loại bỏ hiệu quả DB71 khỏi nước thải, mở ra hướng đi mới trong việc xử lý nước thải công nghiệp.
3.2. Cơ Chế Hấp Phụ
Cơ chế hấp phụ của vật liệu hấp phụ đa năng từ vỏ tôm thải đã được nghiên cứu chi tiết. Các phương pháp phân tích như FTIR, SEM, và BET đã được sử dụng để xác định cấu trúc và tính chất của vật liệu. Kết quả cho thấy quá trình hấp phụ DB71 chủ yếu dựa trên tương tác tĩnh điện và liên kết hydro. Nghiên cứu này cung cấp cái nhìn sâu sắc về cơ chế hấp phụ của vật liệu sinh học.
