Chủ Nhật ngày 22/5/2022 Nhiệt liệt chào mừng Ngày Khoa học và Công nghệ Việt Nam 18-5: "Khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo – Đẩy nhanh quá trình phục hồi, phát triển kinh tế - xã hội" Cấu trúc Cổng Đăng nhập
Tin tức - Sự kiện: Tin tổng hợp
Cập nhật: Thứ Năm, ngày 13/02/2020

Sử dụng vật liệu nano và ánh nắng mặt trời để xử lý nước ô nhiễm thuốc trừ sâu
Hai nhóm nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu khoa học quốc gia (INRS) đã phối hợp phát triển một quy trình sinh thái mới để khử atrazine. Atrazine là một trong những loại thuốc trừ sâu phổ biến ở Bắc Mỹ. Các giáo sư My Ali El Khakani và Patrick Drogui tại INRS đã đưa ra một phương pháp mới để làm suy giảm atrazine bằng cách kết hợp vật liệu cấu trúc nano mới và ánh nắng mặt trời.
Atrazine được tìm thấy phổ biến trong môi trường, ngay cả trong nước uống của hàng triệu người. Xử lý nước theo phương pháp thông thường không hiệu quả trong việc làm giảm loại thuốc trừ sâu này. Các quy trình mới hiệu quả hơn, nhưng sử dụng các hóa chất có thể để lại các sản phẩm phụ độc hại trong môi trường.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng quy trình hiện có, được gọi là xúc tác quang điện tử hoặc PEC, mà họ đã tối ưu hóa để khử atrazine. Quá trình này hoạt động với hai quang điện cực (điện cực nhạy sáng) của các điện tích trái dấu. Quá trình này sử dụng hiệu ứng của ánh sáng và điện thế để tạo ra các gốc tự do trên bề mặt của các quang điện cực. Các gốc đó tương tác với các phân tử atrazine và làm suy giảm chúng. ''Việc sử dụng các gốc tự do có lợi vì nó không để lại các sản phẩm phụ độc hại như clo. Vì thời gian tồn tại của chúng rất ngắn nên có xu hướng biến mất nhanh chóng”, GS. Drogui, đồng tác giả nghiên cứu giải thích.

Những thách thức về vật liệu
Để tạo ra quang điện cực (điện cực nhạy sáng), GS. El Khakani đã chọn titan oxit (TiO2), vật liệu rất phong phú, ổn định hóa học và được sử dụng trong nhiều ứng dụng bao gồm sắc tố trắng trong sơn hoặc kem chống nắng. Thông thường, vật liệu bán dẫn này chuyển đổi năng lượng ánh sáng được cung cấp bởi các tia cực tím vào các điện tích hoạt động. Để khai thác toàn bộ phổ mặt trời, tức là ánh sáng nhìn thấy ngoài tia cực tím, GS. El Khakani đã phải làm cho các màng TiO2 nhạy với ánh sáng nhìn thấy. Cuối cùng, nhóm nghiên cứu đã biến đổi oxit titan ở quy mô nguyên tử bằng cách kết hợp các nguyên tử nitơ và vonfram bằng quy trình plasma. Sự pha tạp này làm giảm năng lượng photon cần để kích hoạt PEC trong các quang điện cực mới này.

GS. El Khakani cũng phải đối mặt với thách thức trong việc xử lý khối lượng nước lớn. Do quá trình PEC thực sự là hiện tượng bề mặt, nên việc xử lý khối lượng lớn nước đòi hỏi diện tích bề mặt lớn của quang điện cực. Vì vậy, nhóm nghiên cứu của GS. El Khakani đã khai thác lợi thế cấu trúc nano bề mặt của quang điện cực.

Thay cho bề mặt phẳng, hãy tưởng việc khắc nó ở kích thước nano để tạo ra các thung lũng và núi. Điều này làm tăng bề mặt hoạt động có sẵn mà không làm thay đổi bề mặt vật lý. Bề mặt hoạt động được tăng lên vài nghìn lần so với bề mặt vật lý. Với 1g vật liệu, diện tích bề mặt hoạt động dao động từ 50 đến 100 m2 có thể đạt được, bằng bề mặt của một căn hộ!”, GS. El Khakani nói.

Hiệu quả và giới hạn
Sau khi các quang điện cực được phát triển và tích hợp vào lò phản ứng PEC, nhóm của GS. Drogui đã tối ưu hóa quy trình PEC. Trước tiên, nhóm nghiên cứu đã sử dụng các mẫu nước khử khoáng đã được bổ sung atrazine. PEC với quang điện cực đã loại bỏ khoảng 60% thuốc trừ sâu sau 300 phút xử lý. Sau đó, các nhà nghiên cứu đã chuyển sang các mẫu nước thực tế được thu gom từ sông Nicolet (QC, Canada) gần các khu vực trồng ngô và đậu tương thâm canh, nơi thường sử dụng thuốc diệt cỏ.

Khi sử dụng các mẫu nước thực tế, ban đầu chỉ có 8% atrazine phân rã. Tỷ lệ phân rã thấp là do sự có mặt của các hạt lơ lửng ngăn không cho nhiều ánh sáng chiếu vào quang điện cực. Ngoài ra, các loài và hạt có trong dung dịch có thể bám vào điện cực làm giảm diện tích hoạt động của nó. Dựa vào chuyên môn trong xử lý nước ô nhiễm, nhóm nghiên cứu đã tiến hành tiền xử lý dựa vào sự đông tụ và lọc một số loài trước khi áp dụng phương pháp PEC một lần nữa. Và nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc khử 38 đến 40% atrazine có mặt trong các mẫu nước thực.

Hiệu quả xử lý vẫn còn tương đối thấp vì nước thực tế có chứa bicacbonat và phốt phát bẫy các gốc tự do và ngăn chúng phản ứng với atrazine. Theo các nhà nghiên cứu, quy trình PEC tối ưu hóa có thể được sử dụng.

Theo các nhà nghiên cứu, quy trình PEC được tối ưu hóa có thể được sử dụng như một phương pháp xử lý thứ ba, sau khi loại bỏ các hạt lơ lửng và các loài có thể gây đông tụ. Tuy nhiên, giai đoạn trình diễn tiền công nghiệp là cần thiết trước khi nghĩ đến việc sử dụng trên quy mô lớn. Cuối cùng, PEC đã được sử dụng để khử atrazine, nhưng hai nhóm nghiên cứu tiếp tục hợp tác để xử lý các chất ô nhiễm mới và dư lượng kháng sinh trong nước.
Nguồn: www.vista.gov.vn
Tin, bài cùng lĩnh vực
Khởi nghiệp đổi mới sáng tạo đang ở trong tay những người trẻ (16/5/2022)
Đưa cà phê Arabica Khe Sanh vào thị trường Hoa Kỳ (16/5/2022)
Quy hoạch vùng, tạo lợi thế cạnh tranh trong sản xuất nông nghiệp ở Vĩnh Linh (12/5/2022)
Khuyến khích chuyển đổi từ than đá sang năng lượng tái tạo (11/5/2022)
Tăng cường quản lý mã số vùng trồng và cơ sở đóng gói nông sản xuất khẩu (10/5/2022)
Điện toán đám mây và những ưu tiên xây dựng hạ tầng cho công nghệ số (06/5/2022)
Thị trường khởi nghiệp: Những thách thức của nhà đầu tư nội (04/5/2022)
Công nghệ in 3D và định hướng lộ trình phát triển tại Việt Nam (27/4/2022)
Triệu Phong đẩy mạnh phát triển công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp (25/4/2022)
Trí tuệ nhân tạo và công nghệ 6G (19/4/2022)
Người giữ nghề bún truyền thống (12/4/2022)
Đẩy mạnh kết nối đưa hàng Việt tới tay người tiêu dùng (08/4/2022)
Đẩy mạnh phong trào thi đua “Làm giàu cho mình, làm giàu cho quê hương” (08/4/2022)
Lựa chọn mô hình sản xuất phù hợp cho đồng bào dân tộc thiểu số (06/4/2022)
Thành lập doanh nghiệp spin-off: Góc nhìn từ trường đại học (05/4/2022)
Chiến lược tăng trưởng dựa trên yếu tố công nghệ số và dữ liệu số (05/4/2022)
Chế biến và bảo quản nông sản: Phải cải thiện trình độ và năng lực công nghệ (17/3/2022)
Công nghệ kết nối trong sản xuất nông nghiệp thông minh và định hướng cho Việt Nam (15/3/2022)
Khơi dậy việc ứng dụng công nghệ thích hợp (14/3/2022)
Ưu tiên phát triển công nghệ tự động hóa tiến tới làm chủ công nghệ lõi (03/3/2022)
Hệ tiêu chí nước công nghiệp theo hướng hiện đại (03/3/2022)
Xu hướng startup 2022 (23/02/2022)
Thúc đẩy hợp tác hoạt động truy xuất nguồn gốc toàn cầu (18/02/2022)
5 xu hướng phát triển công nghệ y tế (18/02/2022)
Ứng dụng công nghệ vi chất lỏng trong sản xuất thuốc nano (17/02/2022)
Nuôi trồng thủy sản 4.0: cần hiểu rõ về chi phí công nghệ (09/02/2022)
Ứng dụng công nghệ vi chất lỏng trong sản xuất thuốc nano (31/12/2021)
Công nghệ đồng phát hạt nhân và triển vọng phát triển (24/12/2021)
Hợp tác khoa học và công nghệ hỗ trợ các giải pháp công bằng, kịp thời và toàn cầu ứng phó với COVID-19 (14/12/2021)
5 công nghệ xanh hóa pin xe điện trong tương lai (06/12/2021)
Đổi mới công nghệ ở Việt Nam: Đánh giá tác động đến tăng trưởng kinh tế và một số khuyến nghị (29/11/2021)
KHCN Những thách thức và nhu cầu mới đối với khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo trong thời kỳ COVID-19 (24/11/2021)
Techmart Công nghệ sinh học trực tuyến (23/11/2021)
Liệu pháp ức chế PARP trong điều trị ung thư (23/11/2021)
Sử dụng tư vấn khoa học trong việc thiết kế các chính sách ứng phó với đại dịch COVID-19 (19/11/2021)
COVID - 19: Tác động của xu hướng số hóa đối với khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo (17/11/2021)
Tiềm năng ứng dụng Blockchain trong Chính phủ điện tử (17/11/2021)
Xu hướng nghiên cứu công nghệ hóa dầu (02/11/2021)
Xử lý rác thải điện tử: Những xu hướng công nghệ mới (20/10/2021)
Chính sách thúc đẩy đổi mới sáng tạo: Mô hình doanh nghiệp KH&CN dạng khởi nguồn từ viện nghiên cứu, trường đại học (14/10/2021)
Công nghệ enzyme - triển vọng giúp giải quyết vấn đề năng lượng (12/10/2021)
Công nghệ đông khô và triển vọng đơn giản hóa quy trình bảo quản vắc xin (28/9/2021)
Các xu hướng ứng dụng công nghệ sản xuất giấy tissue trong tương lai (08/9/2021)
Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong y học (01/9/2021)
Để xây dựng thương hiệu nông nghiệp hữu cơ “made in Vietnam” (20/8/2021)
Vai trò của kỹ thuật hạt nhân và đồng vị trong nghiên cứu và ứng phó với biến đổi khí hậu (20/8/2021)
Xu hướng nghiên cứu công nghệ đốt cháy chất thải phát điện (13/8/2021)
Tiềm năng của vaccine mRNA: Từ COVID đến sốt rét và ung thư (06/8/2021)
Sử dụng chế phẩm vi sinh Pro-QTMIC Bổ sung trong thức ăn nuôi gia súc, gia cầm (16/7/2021)
Thử nghiệm thành công vắc-xin sốt rét từ ký sinh trùng sốt rét sống (07/7/2021)
Tải ứng dụng Khai báo y tế toàn dân NCOV
Ứng dụng trên IOS Ứng dụng trên Android
Thông báo về việc tổ chức Cuộc thi: Khởi nghiệp đổi mới sáng tạo tỉnh Quảng Trị năm 2022

Thông báo về việc đề xuất đặt hàng nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp tỉnh và cấp cơ sở, bắt đầu thực hiện năm 2023

V/v thông tin cuộc thi Ý tưởng khởi nghiệp – CiC 2022

Hướng dẫn quy trình hỗ trợ ứng dụng, nhân rộng các kết quả khoa học và công nghệ trên địa bàn tỉnh Quảng Trị năm 2022

Về việc phối hợp thực hiện Đề án: "Ứng dụng chế phẩm vi sinh vật trong sản xuất nông nghiệp giai đoạn 2021-2025, định hướng đến năm 2030 trên địa bàn tỉnh Quảng Trị"

Hiệu quả bước đầu từ các Dự án của “Chương trình hỗ trợ ứng dụng và chuyển giao tiến bộ KH&CN phục vụ phát triển kinh tế - xã hội nông thôn, miền núi” tại Quảng Trị
Thống kê truy cập
Số người online 1.474
Hôm nay 2.215
Hôm qua 5.716
Tất cả 5.548.675
© CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUẢNG TRỊ
Cơ quan chủ quản: Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị
Chịu trách nhiệm: Trần Ngọc Lân, Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ. Địa chỉ: 204 Hùng Vương, Đông Hà; ĐT: 0233.3550 382.
Thiết kế và xây dựng: Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng và Thông tin KH&CN. Ghi rõ nguồn Dostquangtri khi sử dụng thông tin từ website này!