Tổng Hợp 3D-Graphene Oxit Aerogel để Hấp Phụ Phenol, Bisphenol A

• Tác giả: Trần Hoàng Tú
• Người hướng dẫn: PGS. Hoàng Minh Nam
• Trường học: Trường đại học Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Hóa Học
• Đề tài: Nghiên cứu tổng hợp vật liệu 3D-graphene oxit aerogel để hấp phụ phenol, bisphenol A
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: TP.HCM

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Graphite
• 1.2. Graphene oxit
• 1.3. Quá trình tổng hợp GO
• 2. CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nguyên liệu
• 2.2. Phương pháp tổng hợp GOA
• 2.3. Phương pháp khảo sát tính chất
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Điều kiện tổng hợp GOA
• 3.2. Khảo sát cấu trúc, hình thái và tính chất GOA
• 3.3. Nghiên cứu hấp phụ phenol và bisphenol A
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan về Aerogel Graphene Oxit 3D Tiềm Năng Ứng Dụng

Aerogel Graphene Oxit 3D (GOA) đang thu hút sự quan tâm lớn nhờ cấu trúc độc đáo và tiềm năng ứng dụng rộng rãi. Graphene oxit (GO) được phân tán trong dung dịch, sau đó tạo gel và sấy khô để tạo thành cấu trúc aerogel xốp. Quá trình này tạo ra vật liệu có diện tích bề mặt lớn, độ xốp cao và tính chất cơ học vượt trội. Cấu trúc 3D của aerogel giúp tăng cường khả năng tiếp xúc với chất ô nhiễm, đặc biệt là Phenol và Bisphenol A (BPA) trong nước. Việc nghiên cứu tổng hợp Aerogel hiệu quả và ứng dụng nó để hấp phụ Phenol và hấp phụ Bisphenol A đang là hướng đi đầy hứa hẹn trong lĩnh vực công nghệ môi trường. Các nghiên cứu gần đây chỉ ra hiệu quả hấp phụ cao của GOA so với các vật liệu truyền thống.

1.1. Cấu Trúc và Tính Chất Đặc Biệt Của Aerogel Graphene Oxit

Aerogel Graphene Oxit sở hữu cấu trúc 3D xốp, với các lỗ xốp kích thước nano, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình hấp phụ. Độ xốp cao và diện tích bề mặt lớn cho phép vật liệu tiếp xúc tối đa với chất ô nhiễm. Các nhóm chức oxy trên bề mặt Graphene Oxit tăng cường khả năng tương tác với các phân tử Phenol và Bisphenol A. Tính chất cơ học ổn định giúp aerogel duy trì cấu trúc trong quá trình sử dụng. Nghiên cứu chỉ ra rằng tỷ lệ GO trong aerogel ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả hấp phụ và tính tái sử dụng.

1.2. Ưu Điểm Vượt Trội So Với Vật Liệu Hấp Phụ Truyền Thống

So với than hoạt tính hay zeolite, Aerogel Graphene Oxit có hiệu quả hấp phụ cao hơn nhờ cấu trúc xốp và diện tích bề mặt lớn. Tính tái sử dụng của GOA giúp giảm thiểu chi phí và tác động môi trường. Khả năng tùy chỉnh kích thước lỗ xốp và tỷ lệ GO cho phép tối ưu hóa vật liệu cho từng ứng dụng cụ thể. Vật liệu nano này có tiềm năng lớn trong việc xử lý nước ô nhiễm, đặc biệt là loại bỏ Phenol và loại bỏ Bisphenol A. Các nghiên cứu so sánh cho thấy chi phí sản xuất GOA đang dần cạnh tranh với các vật liệu truyền thống.

II. Thách Thức Ô Nhiễm Phenol và Bisphenol A Cần Giải Pháp

Ô nhiễm Phenol và Bisphenol A đang là vấn đề cấp bách trên toàn cầu, đe dọa sức khỏe con người và hệ sinh thái. Phenol là chất thải công nghiệp độc hại, gây ảnh hưởng đến hệ thần kinh và chức năng gan. Bisphenol A được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nhựa, có thể gây rối loạn nội tiết và ảnh hưởng đến khả năng sinh sản. Các phương pháp xử lý nước truyền thống thường không hiệu quả trong việc loại bỏ hoàn toàn các chất này. Việc tìm kiếm vật liệu và phương pháp tổng hợp hiệu quả để loại bỏ Phenol và loại bỏ Bisphenol A là vô cùng cần thiết. Các quy định pháp luật ngày càng nghiêm ngặt về hàm lượng các chất này trong nước thải càng thúc đẩy sự phát triển của các công nghệ mới.

2.1. Nguồn Gốc và Tác Hại Khôn Lường Của Phenol và Bisphenol A

Phenol có nguồn gốc từ các ngành công nghiệp hóa chất, dược phẩm, và sản xuất nhựa. Bisphenol A được sử dụng trong sản xuất nhựa polycarbonate và epoxy resin, có mặt trong nhiều sản phẩm tiêu dùng hàng ngày. Cả hai chất này đều có khả năng gây ô nhiễm nguồn nước và thực phẩm, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người. Các nghiên cứu dịch tễ học cho thấy mối liên hệ giữa phơi nhiễm BPA và các bệnh tim mạch, tiểu đường, và ung thư.

2.2. Tác Động Môi Trường và Sức Khỏe Con Người Khi Bị Ô Nhiễm

Ô nhiễm Phenol và Bisphenol A gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái nước, làm suy giảm đa dạng sinh học và gây độc cho các loài thủy sinh. Tiếp xúc với các chất này có thể gây kích ứng da, mắt và hệ hô hấp. Chất ô nhiễm hữu cơ này có thể tích tụ trong cơ thể con người, gây ảnh hưởng đến hệ thần kinh, nội tiết và sinh sản. Việc kiểm soát và loại bỏ Phenol và Bisphenol A là cần thiết để bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

III. Cách Tổng Hợp Aerogel Graphene Oxit 3D Hiệu Quả Quy Trình

Quá trình tổng hợp Aerogel Graphene Oxit thường bao gồm các bước cơ bản: điều chế Graphene Oxit, tạo gel và sấy khô. Điều chế GO có thể thực hiện bằng phương pháp Hummers cải tiến. Tạo gel có thể thực hiện bằng cách sử dụng các tác nhân liên kết ngang hoặc tự lắp ráp. Sấy khô có thể thực hiện bằng phương pháp sấy thăng hoa hoặc sấy siêu tới hạn để giữ cấu trúc xốp. Các thông số điều kiện hấp phụ như pH, nhiệt độ và nồng độ ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình hấp phụ. Việc tối ưu hóa các bước trong phương pháp tổng hợp là rất quan trọng để tạo ra vật liệu GOA có chất lượng cao.

3.1. Điều Chế Graphene Oxit Từ Graphite Bằng Phương Pháp Hummers

Phương pháp Hummers là phương pháp phổ biến để điều chế Graphene Oxit từ graphite. Phương pháp này sử dụng các chất oxy hóa mạnh như KMnO4 và H2SO4 để oxy hóa graphite, tạo ra GO với nhiều nhóm chức oxy trên bề mặt. Phương pháp Hummers cải tiến giúp giảm thiểu tác dụng phụ và tăng hiệu quả oxy hóa. Việc kiểm soát tỷ lệ Graphene Oxit và các thông số phản ứng là quan trọng để thu được GO có chất lượng cao.

3.2. Tạo Gel và Sấy Khô để Hình Thành Cấu Trúc Aerogel 3D

Sau khi điều chế GO, quá trình tạo gel được thực hiện bằng cách sử dụng các tác nhân liên kết ngang hoặc tự lắp ráp. Các tác nhân liên kết ngang giúp kết nối các lá GO lại với nhau, tạo thành mạng lưới gel. Sấy khô là bước quan trọng để loại bỏ dung môi mà không làm phá vỡ cấu trúc xốp của aerogel. Phương pháp sấy thăng hoa và sấy siêu tới hạn được sử dụng phổ biến để duy trì cấu trúc 3D của aerogel.

3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp

Các yếu tố như Ảnh hưởng của pH, nhiệt độ, nồng độ chất phản ứng và thời gian phản ứng đều ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp Aerogel. Việc kiểm soát chính xác các yếu tố này là quan trọng để đảm bảo quá trình tổng hợp diễn ra hiệu quả và sản phẩm có chất lượng tốt. Nghiên cứu cho thấy rằng ảnh hưởng của nhiệt độ và pH có thể ảnh hưởng đến tính ổn định hóa học của vật liệu.

IV. Nghiên Cứu Cơ Chế Hấp Phụ Phenol và Bisphenol A Trên Aerogel

Cơ chế hấp phụ Phenol và hấp phụ Bisphenol A trên Aerogel Graphene Oxit bao gồm các tương tác vật lý và hóa học. Tương tác vật lý bao gồm lực Van der Waals và tương tác kỵ nước. Tương tác hóa học bao gồm liên kết hydro và tương tác π-π. Cơ chế hấp phụ này phụ thuộc vào đặc tính vật liệu, điều kiện hấp phụ và tính chất của chất ô nhiễm. Nghiên cứu động học và cân bằng hấp phụ giúp hiểu rõ hơn về quá trình hấp phụ và tối ưu hóa hiệu quả hấp phụ.

4.1. Tương Tác Vật Lý và Hóa Học Giữa Aerogel và Chất Ô Nhiễm

Tương tác Van der Waals đóng vai trò quan trọng trong quá trình hấp phụ, đặc biệt là đối với các chất ô nhiễm hữu cơ không phân cực. Liên kết hydro giữa các nhóm chức oxy trên bề mặt GO và các phân tử Phenol/BPA cũng góp phần vào quá trình hấp phụ. Tương tác π-π giữa mạng lưới graphene và vòng thơm của Phenol/BPA cũng tăng cường khả năng hấp phụ.

4.2. Ảnh Hưởng của pH Nhiệt Độ và Nồng Độ Đến Khả Năng Hấp Phụ

Ảnh hưởng của pH đến điện tích bề mặt của GOA và độ tan của Phenol/BPA, ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến động năng của các phân tử và khả năng liên kết của chúng với bề mặt aerogel. Ảnh hưởng của nồng độ đến gradient nồng độ giữa dung dịch và bề mặt aerogel, ảnh hưởng đến tốc độ hấp phụ. Các nghiên cứu về động học hấp phụ và cân bằng hấp phụ cung cấp thông tin quan trọng để tối ưu hóa quá trình hấp phụ.

V. Ứng Dụng Aerogel Graphene Oxit Trong Xử Lý Nước Kết Quả

Ứng dụng Aerogel Graphene Oxit trong xử lý nước đã cho thấy nhiều kết quả đầy hứa hẹn. GOA có khả năng loại bỏ hiệu quả Phenol và Bisphenol A từ nước ô nhiễm. Hiệu quả hấp phụ cao và tính tái sử dụng tốt giúp GOA trở thành vật liệu tiềm năng cho công nghệ môi trường. Nghiên cứu cho thấy GOA có thể được sử dụng để xử lý nước thải công nghiệp và nước uống.

5.1. Hiệu Quả Loại Bỏ Phenol và Bisphenol A Từ Nước Ô Nhiễm

Các thí nghiệm cho thấy Aerogel Graphene Oxit có thể loại bỏ hơn 90% Phenol và Bisphenol A từ nước ô nhiễm. Hiệu quả hấp phụ này vượt trội so với nhiều vật liệu truyền thống khác. Khả năng hấp phụ của GOA phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm diện tích bề mặt, kích thước lỗ xốp và các nhóm chức trên bề mặt.

5.2. Khả Năng Tái Sử Dụng và Ứng Dụng Thực Tế Trong Công Nghiệp

Tính tái sử dụng của GOA là một ưu điểm lớn, giúp giảm chi phí và tác động môi trường. GOA có thể được tái sinh bằng cách sử dụng các phương pháp vật lý hoặc hóa học. Các nghiên cứu đang được tiến hành để đánh giá khả năng mở rộng quy mô sản xuất GOA và ứng dụng nó trong các hệ thống xử lý nước công nghiệp. Tiềm năng ứng dụng thực tế của GOA trong công nghệ môi trường là rất lớn.

VI. Kết Luận và Triển Vọng Aerogel Graphene Oxit Cho Tương Lai

Aerogel Graphene Oxit 3D là vật liệu đầy tiềm năng trong việc hấp phụ Phenol và Bisphenol A. Các nghiên cứu về tổng hợp Aerogel, đặc tính vật liệu, và cơ chế hấp phụ đã mở ra hướng đi mới cho công nghệ môi trường. Nghiên cứu khoa học tiếp tục tập trung vào việc tối ưu hóa phương pháp tổng hợp, cải thiện hiệu quả hấp phụ và giảm chi phí sản xuất. GOA hứa hẹn sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc giải quyết vấn đề ô nhiễm nước và bảo vệ môi trường.

6.1. Tối Ưu Hóa Quy Trình Tổng Hợp và Cải Thiện Tính Năng Vật Liệu

Nghiên cứu tập trung vào việc tìm kiếm các phương pháp tổng hợp GOA hiệu quả hơn, sử dụng các vật liệu thân thiện với môi trường và giảm chi phí sản xuất. Các phương pháp biến tính bề mặt GOA cũng được nghiên cứu để tăng cường khả năng hấp phụ và tính ổn định hóa học. Việc kiểm soát kích thước lỗ xốp và tỷ lệ Graphene Oxit cũng là mục tiêu quan trọng để tối ưu hóa tính năng vật liệu.

6.2. Hướng Nghiên Cứu và Ứng Dụng Mới Trong Xử Lý Môi Trường

Các nghiên cứu đang mở rộng phạm vi ứng dụng của GOA trong xử lý nước, bao gồm loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ khác như thuốc trừ sâu, thuốc nhuộm và dược phẩm. GOA cũng được nghiên cứu để sử dụng trong các lĩnh vực khác như cảm biến, lưu trữ năng lượng và xúc tác. Khả năng mở rộng quy mô và ứng dụng thực tế của GOA sẽ quyết định tương lai của vật liệu này trong công nghệ môi trường.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Ô nhiễm phenol và bisphenol A (BPA) trong nguồn nước đang là vấn đề môi trường nghiêm trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái. Theo báo cáo của ngành, nồng độ phenol tại một số khu vực công nghiệp có thể vượt quá 1 mg/L, trong khi tiêu chuẩn cho phép chỉ là 0,5 mg/L theo QCVN 40:2011/BTNMT. Bisphenol A, một hợp chất nhựa nhiệt dẻo phổ biến, cũng được phát hiện với nồng độ đáng kể trong nước thải công nghiệp, gây rối loạn nội tiết và các bệnh lý nghiêm trọng. Mục tiêu nghiên cứu là tổng hợp vật liệu graphene oxide aerogel (GOA) ba chiều nhằm ứng dụng làm chất hấp phụ hiệu quả để loại bỏ phenol và BPA trong nước. Nghiên cứu được thực hiện tại TP. Hồ Chí Minh trong giai đoạn 2019-2020, tập trung khảo sát điều kiện tổng hợp GOA và đánh giá khả năng hấp phụ phenol, BPA dưới các điều kiện khác nhau như thời gian tiếp xúc, pH và nồng độ ban đầu. Kết quả nghiên cứu góp phần phát triển vật liệu hấp phụ mới, thân thiện môi trường, nâng cao hiệu quả xử lý ô nhiễm phenolic trong nước thải công nghiệp.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên lý thuyết hấp phụ vật lý và hóa học, trong đó:

• Lý thuyết hấp phụ Langmuir: mô tả hấp phụ trên bề mặt đồng nhất với số lượng vị trí hấp phụ cố định, không có tương tác giữa các phân tử hấp phụ.
• Lý thuyết hấp phụ Freundlich: mô hình hấp phụ trên bề mặt không đồng nhất, phù hợp với hấp phụ đa lớp.
• Lý thuyết hấp phụ Temkin: xem xét ảnh hưởng của tương tác giữa các phân tử hấp phụ và sự thay đổi nhiệt độ hấp phụ.

Các khái niệm chính bao gồm: graphene oxide (GO), graphene oxide aerogel (GOA), hấp phụ phenol và bisphenol A, mô hình động học hấp phụ (pseudo-first-order, pseudo-second-order), và mô hình khuếch tán (khuếch tán màng, khuếch tán mao quản).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thu thập từ thí nghiệm tổng hợp GOA bằng phương pháp tự lắp ráp do sự phân tách băng (ISISA) với các biến số: nồng độ GO, thời gian siêu âm, pH dung dịch. Cỡ mẫu gồm nhiều mẫu GOA được tổng hợp và khảo sát cấu trúc, hình thái bằng SEM, TEM, Raman, FTIR, XRD, XPS, EDX và BET. Phân tích khả năng hấp phụ phenol và BPA được thực hiện qua các thí nghiệm hấp phụ trong dung dịch nước với biến số thời gian tiếp xúc (0-180 phút), pH (3-11), và nồng độ ban đầu (10-100 mg/L). Mô hình động học và cân bằng hấp phụ được áp dụng để phân tích dữ liệu, bao gồm các mô hình Langmuir, Freundlich, Temkin, và các mô hình khuếch tán. Thời gian nghiên cứu kéo dài khoảng 12 tháng, từ khâu tổng hợp vật liệu đến đánh giá hiệu quả hấp phụ.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Điều kiện tổng hợp GOA tối ưu: Nồng độ GO 5 mg/mL, thời gian siêu âm 60 phút, pH 3-4 cho ra mẫu GOA có mật độ 10-30 mg/cm³, kích thước lỗ mao quản 50-150 µm, diện tích bề mặt BET đạt khoảng 150 m²/g, độ rỗng > 90%.
2. Khả năng hấp phụ phenol: GOA hấp phụ phenol đạt hiệu suất tối đa 92% ở pH 6, thời gian tiếp xúc 120 phút, nồng độ phenol ban đầu 50 mg/L. Dữ liệu động học phù hợp với mô hình pseudo-second-order (R² > 0.99).
3. Khả năng hấp phụ bisphenol A: Hiệu suất hấp phụ BPA đạt 88% tại pH 7, thời gian 150 phút, nồng độ ban đầu 40 mg/L. Mô hình Langmuir cho thấy sức chứa hấp phụ tối đa q_max là 120 mg/g.
4. Ảnh hưởng pH và thời gian: pH ảnh hưởng rõ rệt đến hiệu suất hấp phụ, với pH trung tính đến nhẹ axit là điều kiện tối ưu. Thời gian hấp phụ trên 120 phút không làm tăng đáng kể hiệu suất, cho thấy cân bằng hấp phụ đạt nhanh.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân hiệu quả hấp phụ cao của GOA là do cấu trúc 3D đa lỗ, diện tích bề mặt lớn và các nhóm chức oxy hóa (-OH, -COOH) trên bề mặt GO tạo liên kết hydro và tương tác π-π với phenol và BPA. So sánh với các vật liệu hấp phụ truyền thống như than hoạt tính hay zeolite, GOA thể hiện ưu thế về khả năng hấp phụ và tái sử dụng. Biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa pH và hiệu suất hấp phụ cho thấy vùng pH 5-7 là tối ưu, phù hợp với tính chất ion hóa của phenol và BPA. Bảng so sánh các mô hình hấp phụ minh họa sự phù hợp cao của mô hình Langmuir và pseudo-second-order, chứng tỏ hấp phụ diễn ra chủ yếu trên bề mặt đồng nhất và quá trình hấp phụ kiểm soát bởi phản ứng hóa học.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tối ưu quy trình tổng hợp GOA: Áp dụng nồng độ GO 5 mg/mL, siêu âm 60 phút, pH 3-4 để sản xuất GOA với diện tích bề mặt lớn, đảm bảo hiệu suất hấp phụ cao. Thời gian thực hiện: 3 tháng. Chủ thể: phòng thí nghiệm vật liệu.
2. Ứng dụng GOA trong xử lý nước thải công nghiệp: Triển khai thử nghiệm xử lý nước thải chứa phenol và BPA tại các khu công nghiệp với hệ thống lọc GOA. Mục tiêu giảm nồng độ phenol, BPA xuống dưới ngưỡng cho phép (0,5 mg/L). Thời gian: 6 tháng. Chủ thể: doanh nghiệp xử lý môi trường.
3. Nghiên cứu tái sử dụng GOA: Phát triển quy trình tái sinh GOA sau khi hấp phụ để giảm chi phí và tăng tính bền vững. Thời gian: 4 tháng. Chủ thể: viện nghiên cứu.
4. Mở rộng nghiên cứu hấp phụ các hợp chất phenolic khác: Khảo sát khả năng hấp phụ các hợp chất phenolic đa dạng trong nước thải để đánh giá tiềm năng ứng dụng rộng rãi của GOA. Thời gian: 6 tháng. Chủ thể: nhóm nghiên cứu môi trường.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà nghiên cứu vật liệu nano và composite: Nắm bắt quy trình tổng hợp và đặc tính vật liệu GOA, ứng dụng trong xử lý môi trường.
2. Chuyên gia xử lý nước thải công nghiệp: Áp dụng vật liệu hấp phụ mới để nâng cao hiệu quả xử lý phenol, BPA trong nước thải.
3. Sinh viên, học viên cao học ngành Hóa học, Môi trường: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, mô hình hấp phụ và kỹ thuật phân tích vật liệu tiên tiến.
4. Doanh nghiệp sản xuất vật liệu và xử lý môi trường: Tìm hiểu công nghệ sản xuất GOA và ứng dụng thực tiễn trong xử lý ô nhiễm phenolic.

Câu hỏi thường gặp

1. GOA là gì và ưu điểm so với vật liệu hấp phụ truyền thống?
   GOA là graphene oxide aerogel có cấu trúc 3D đa lỗ, diện tích bề mặt lớn (>150 m²/g), khả năng hấp phụ cao nhờ các nhóm chức oxy hóa trên bề mặt. So với than hoạt tính, GOA có hiệu suất hấp phụ phenol và BPA cao hơn khoảng 15-20%.

2. Phương pháp tổng hợp GOA được sử dụng trong nghiên cứu?
   GOA được tổng hợp bằng phương pháp tự lắp ráp do sự phân tách băng (ISISA) từ graphene oxide, kết hợp siêu âm và điều chỉnh pH để tạo cấu trúc aerogel ổn định, rỗng xốp.

3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất hấp phụ phenol và BPA?
   Thời gian tiếp xúc, pH dung dịch và nồng độ ban đầu là các yếu tố chính. pH trung tính đến nhẹ axit (5-7) là điều kiện tối ưu, thời gian hấp phụ khoảng 120 phút đạt cân bằng.

4. Mô hình hấp phụ nào phù hợp với dữ liệu thí nghiệm?
   Mô hình Langmuir và pseudo-second-order phù hợp nhất, cho thấy hấp phụ diễn ra trên bề mặt đồng nhất và quá trình hấp phụ kiểm soát bởi phản ứng hóa học.

5. GOA có thể tái sử dụng được không?
   Nghiên cứu đề xuất phát triển quy trình tái sinh GOA để giảm chi phí và tăng tính bền vững, tuy nhiên cần thêm nghiên cứu để đánh giá hiệu quả tái sử dụng sau nhiều chu kỳ.

Kết luận

• Đã tổng hợp thành công vật liệu graphene oxide aerogel 3D với diện tích bề mặt lớn và cấu trúc rỗng xốp phù hợp cho hấp phụ phenol và bisphenol A.
• GOA thể hiện hiệu suất hấp phụ phenol đạt 92% và BPA đạt 88% dưới điều kiện tối ưu.
• Dữ liệu hấp phụ phù hợp với mô hình Langmuir và pseudo-second-order, chứng tỏ hấp phụ chủ yếu là hóa học trên bề mặt đồng nhất.
• Nghiên cứu mở ra hướng ứng dụng GOA trong xử lý nước thải công nghiệp chứa hợp chất phenolic độc hại.
• Đề xuất tiếp tục tối ưu quy trình tổng hợp, nghiên cứu tái sử dụng và mở rộng ứng dụng cho các hợp chất phenolic khác trong tương lai.

Khuyến khích các phòng thí nghiệm và doanh nghiệp triển khai thử nghiệm thực tế, đồng thời phát triển quy trình tái sinh GOA để ứng dụng rộng rãi trong xử lý môi trường.