Khảo Sát Khả Năng Hấp Thụ Nước Của Vật Liệu Hydrogel – Cellulose Từ Quả Bông Gòn Trong Xử Lý Nước Nhiễm Xăng, Dầu Diesel

Ô nhiễm dầu mỏ trong nước ngầm, nước mặt và môi trường biển ngày càng trở thành vấn đề đáng lo ngại. Ở Việt Nam, nhiều giếng nước sinh hoạt bị nhiễm xăng, dầu diesel, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người và hệ sinh thái. Các phương pháp xử lý truyền thống thường tốn kém và hiệu quả hạn chế. Trong bối cảnh đó, hydrogel gốc cellulose nổi lên như một giải pháp tiềm năng nhờ đặc tính siêu hấp thụ, thân thiện môi trường và khả năng phân hủy sinh học. Nghiên cứu mới đã tập trung vào việc khảo sát khả năng hấp thụ nước của vật liệu Hydrogel – Cellulose từ quả bông gòn trong xử lý nước nhiễm xăng, dầu diesel.

Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu

Nguyên liệu

• Cellulose từ quả bông gòn: chiết tách với hiệu suất 51,95%.
• Hydrogel – Cellulose (vật liệu A): được tổng hợp bằng phản ứng đồng trùng hợp giữa acid acrylic (AA) và cellulose, có chất tạo lưới là MBA (N,N’-methylenebisacrylamide) và chất khơi mào APS (ammonium persulfate).
• Vật liệu được đặc trưng bởi FTIR và SEM để xác định cấu trúc và tính chất bề mặt.

Phương pháp thí nghiệm

Các khảo sát chính:

• Độ ngậm nước: đo lượng nước mà vật liệu có thể hấp thụ và giữ lại.
• Thời gian hấp thụ tối ưu: tiến hành từ 1 đến 27 giờ.
• Ảnh hưởng của khối lượng vật liệu: khảo sát với 1g, 3g, 5g, 7g.
• Tỷ lệ nhiên liệu/nước: thay đổi từ 4:1 đến 4:4 để xác định điều kiện tối ưu.
• Khả năng tái sinh: rửa sạch vật liệu, sấy khô và tái sử dụng nhiều lần.

Kết quả nghiên cứu khả năng hấp thụ nước của vật liệu Hydrogel – Cellulose từ quả bông gòn trong xử lý nước nhiễm xăng

Độ ngậm nước

Vật liệu hydrogel-cellulose có khả năng ngậm nước rất cao:

• Sau 3 giờ đạt 80,1%,
• Sau 24 giờ đạt 196,4% và đạt trạng thái bão hòa.

Điều này chứng tỏ vật liệu có khả năng lưu giữ lượng nước lớn, phù hợp cho ứng dụng tách nước trong môi trường nhiên liệu.

Thời gian hấp thụ tối ưu

• Trong 24 giờ, hiệu suất hấp thụ đạt 48,5% (diesel), 40,3% (xăng Ron 95) và 36,1% (xăng Ron 92).
• Sau 27 giờ, hiệu quả tăng không đáng kể, chứng minh rằng 24 giờ là thời gian tối ưu.

Khối lượng vật liệu

Hiệu quả tăng theo khối lượng:

• Với 7g vật liệu A, hiệu suất đạt 98,4% (diesel), 97,8% (Ron 95), 96,9% (Ron 92).
• Nghĩa là gần như loại bỏ hoàn toàn lượng nước trong mẫu nhiễm xăng dầu.

Tỷ lệ nhiên liệu/nước

• Ở tỷ lệ 4:1 (40ml nhiên liệu/10ml nước), hiệu quả hấp thụ đạt cao nhất: 99,1% (diesel), 98,4% (Ron 95), 98,1% (Ron 92).
• Khi tăng lượng nước (tỷ lệ 4:2; 4:3; 4:4), hiệu quả giảm mạnh xuống dưới 60%.

Khả năng tái sinh

• Sau 3 lần tái sử dụng, hiệu suất xử lý vẫn đạt trên 80%.
• Sau 4 lần, hiệu suất còn khoảng 70–76%.
• Điều này cho thấy vật liệu có thể tái sử dụng ít nhất 3 lần mà vẫn đảm bảo hiệu quả xử lý cao.

Thảo luận khả năng hấp thụ nước của vật liệu Hydrogel – Cellulose từ quả bông gòn trong xử lý nước nhiễm xăng

So với các nghiên cứu trước đây về hydrogel tổng hợp từ polymer như acrylamide hay acrylonitrile, vật liệu hydrogel-cellulose từ bông gòn có nhiều ưu điểm:

• Nguồn nguyên liệu rẻ, sẵn có ở Việt Nam.
• Khả năng hấp thụ và tái sinh tốt, hiệu suất đạt 98–99%.
• Thân thiện môi trường, có khả năng phân hủy sinh học.

Điều kiện tối ưu để ứng dụng thực tế là:

• Thời gian hấp thụ: 24 giờ
• Khối lượng vật liệu: 7g cho 40ml nhiên liệu + 10ml nước
• Tỷ lệ nhiên liệu/nước: 4/1

Xem thêm tài liệu tại đây:

Kết luận

Nghiên cứu đã chứng minh rằng hydrogel-cellulose từ quả bông gòn là vật liệu tiềm năng trong xử lý nước nhiễm dầu diesel và xăng (Ron 92, Ron 95). Vật liệu có:

• Độ ngậm nước cao (196,4% sau 24 giờ).
• Hiệu suất tách nước trong nhiên liệu lên tới 98–99%.
• Khả năng tái sử dụng 3–4 lần vẫn giữ hiệu quả tốt.

Trong tương lai, vật liệu này có thể được ứng dụng rộng rãi trong xử lý sự cố tràn dầu, cải thiện chất lượng nước ngầm và bảo vệ môi trường biển.
Tài liệu trên nhằm mục đích tham khảo. Không nhằm mục đích quảng bá sản phẩm hay phục vụ kinh doanh. Bạn đang có nhu cầu xử lý nước thải, lọc nước công nghiệp, xử lý nước sinh hoạt. Hãy liên hệ Xử Lý Nước Việt Phát để được tư vấn hỗ trợ miễn phí:

Công ty TNHH Thiết Bị Máy Và Công Nghệ Môi Trường Việt Phát

• Địa chỉ nhà máy: Lễ Khê, Phường Tùng Thiện, TP Hà Nội
• Hotline: 0932 333 299 – 0986 924 889
• Email: xulynuocvietphat@gmail.com
• Kênh: Youtube Xử Lý Nước Việt Phát
• Fanpage: Facebook Xử Lý Nước Việt Phát

Xử Lý Nước Việt Phát – Luôn sẵn sàng tư vấn và phục vụ Quý khách.