I. Giới thiệu về tro trấu và vật liệu mới
Tro trấu là một loại chất thải nông nghiệp có khối lượng lớn, chủ yếu được sinh ra từ quá trình sản xuất gạch và sấy nông sản. Tro trấu chứa nhiều oxit silic và cacbon, tạo thành một composite tự nhiên với các đặc tính hấp phụ tốt. Nghiên cứu này nhằm mục đích chế tạo một vật liệu mới từ tro trấu có khả năng hấp phụ hiệu quả các thành phần ô nhiễm trong nước thải như chất hữu cơ, nitrat và phốt phát. Việc tận dụng tro trấu không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn tạo ra một nguồn nguyên liệu giá trị cho ngành xử lý nước thải.
II. Phương pháp chế tạo vật liệu TRI ARHA
Vật liệu TRI-ARHA được tổng hợp thông qua quá trình ghép các nhóm triamin lên bề mặt tro trấu đã được hoạt hóa bằng axit flohidric (HF). Nghiên cứu đã xác định nồng độ dung dịch HF khoảng 5% và tỷ lệ triamin silan/ARHA là 3 mL/g là điều kiện tối ưu cho quá trình tổng hợp. Các phương pháp phân tích như FTIR, XRD, và SEM đã được sử dụng để xác định các đặc trưng hóa lý của vật liệu. Kết quả cho thấy TRI-ARHA có diện tích bề mặt riêng khoảng 402 m2/g và hàm lượng amin khoảng 23%, cho thấy khả năng hấp phụ cao đối với các chất ô nhiễm trong nước thải.
III. Khả năng hấp phụ của vật liệu TRI ARHA
Các thí nghiệm đánh giá khả năng hấp phụ của TRI-ARHA cho thấy vật liệu này có khả năng hấp phụ cao đối với chất hữu cơ, nitrat và phốt phát. Cụ thể, Qmax đạt khoảng 172 mgMO/g, 132 mgNO3--N/g và 84,4 mgPO43--P/g. Thời gian đạt cân bằng hấp phụ nhanh (10-20 phút) và môi trường pH thuận lợi (pH 5-7) cho thấy vật liệu mới này có tiềm năng lớn trong việc xử lý nước thải. Đặc biệt, TRI-ARHA có khả năng hấp phụ đồng thời cả ba thành phần ô nhiễm, điều này làm cho nó trở thành một giải pháp hiệu quả cho các vấn đề ô nhiễm nước hiện nay.
IV. Ứng dụng thực tiễn và ý nghĩa của nghiên cứu
Nghiên cứu này không chỉ cung cấp một giải pháp mới cho việc xử lý nước thải mà còn góp phần vào việc tái chế tro trấu thành một vật liệu sinh học có giá trị. TRI-ARHA đã thể hiện khả năng xử lý đa thành phần ô nhiễm trong các mẫu nước thải thực tế, từ dệt nhuộm, chăn nuôi đến sinh hoạt. Việc ứng dụng TRI-ARHA trong thực tiễn có thể giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường, đồng thời tạo ra một nguồn nguyên liệu tái chế từ tro trấu, góp phần vào phát triển bền vững trong ngành xử lý nước.
