Chủ Nhật ngày 05/12/2021 Chào mừng bạn đến với Cổng thông tin điện tử Khoa học và Công nghệ Quảng Trị 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
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)
Liệu pháp tế bào gốc: Hứa hẹn cải thiện các triệu chứng của bệnh tự miễn (05/7/2021)
Nhận diện cấu trúc trong các biến thể SARS-CoV-2 Alpha và Beta (02/7/2021)
Tua-bin gió trục đứng - một giải pháp công nghệ có tiềm năng thương mại hoá trong tương lai (28/6/2021)
Kinh nghiệm quốc tế trong quảng bá đặc sản địa phương ra nước ngoài - Một số gợi ý cho đặc sản Việt Nam (03/6/2021)
Tạo đà cho thanh niên khởi nghiệp (25/3/2021)
Startup giải mã gen Genetica nhận 2,5 triệu USD đầu tư từ Silicon Valley (24/3/2021)
Ghi nhãn hiệu quả sử dụng nước với tiêu chuẩn quốc tế ISO 31600 (23/3/2021)
Ứng dụng thiết bị bay không người lái trong sử dụng thuốc bảo vệ thực vật (23/3/2021)
Sử dụng ánh sáng cửa sổ sinh học cận hồng ngoại thứ ba tiêu diệt tế bào ung thư (23/3/2021)
Tiềm năng lớn trong ứng dụng tự động hóa ngành công nghiệp sản xuất (11/3/2021)
Tăng cường đổi mới sáng tạo là chìa khóa thúc đẩy phục hồi kinh tế bền vững ở Đông Á (01/3/2021)
Trí tuệ nhân tạo và những lợi ích to lớn đối với ngành dược phẩm (06/01/2021)
ISO 17822: Đánh giá kết quả chính xác trong phòng thí nghiệm y tế (14/12/2020)
Công đoàn Sở KH&CN Quảng Trị: Trao 04 suất quà của CĐVC tỉnh Quảng Trị hỗ trợ đoàn viên, NLĐ thiệt hại nặng do mưa lũ (23/11/2020)
Năng lượng Hydro trong xu hướng chuyển dịch năng lượng của thế giới (28/9/2020)
Hỗ trợ thiết thực cho nông dân triển khai các mô hình kinh tế (07/8/2020)
Giải pháp để phát triển rừng trồng hiệu quả và bền vững (07/8/2020)
Sáng chế trong xu thế công nghệ xanh: Những giải pháp từ nhiều hướng tiếp cận (29/4/2020)
Tổng Bí thư, Chủ tịch Nước gửi thư nhân Ngày Toàn dân hiến máu tình nguyện (24/4/2020)
Nền tảng số: Tương lai của nền kinh tế (31/3/2020)
5 vấn đề pháp lý cơ bản cần chuẩn bị khi khởi nghiệp (23/3/2020)
Triển vọng từ mô hình nuôi hươu sao lấy nhung (18/3/2020)
Vươn lên từ mô hình kinh tế đa cây đa con (03/3/2020)
Bước đột phá trong lĩnh vực AI (03/3/2020)
Quản lý nhãn hiệu sau khi được công nhận (13/02/2020)
Nhà khoa học trẻ chế keo giúp vết thương mau lành (13/02/2020)
Thiết bị mới phát hiện virus corona nhanh chưa từng có (13/02/2020)
Đề xuất các biện pháp giáo dục kỹ năng sống cho học sinh tiểu học tỉnh Quảng Trị thông qua hoạt động dạy học nhằm đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục hiện nay (19/02/2020)
Phục vụ cộng đồng nghiên cứu khoa học các công bố khoa học mới nhất về dịch viêm đường hô hấp cấp do chủng mới của virus Corona (06/02/2020)
Khoa học công nghệ cấp huyện: Tạo động lực phát triển kinh tế - xã hội địa phương (12/02/2020)
Tải ứng dụng Khai báo y tế toàn dân NCOV
Ứng dụng trên IOS Ứng dụng trên Android
Thông báo Danh mục tài liệu ôn tập xét tuyển viên chức làm việc tại đơn vị sự nghiệp thuộc Sở Khoa học và Công nghệ năm 2021

Thông báo về việc tuyển dụng viên chức

Thông báo về việc sử dụng dịch vụ công trực tuyến mức độ 3,mức độ 4 trong thực hiện TTHC thuộc thẩm quyền giải quyết của Sở KH&CN

Hiệu quả từ chính sách hỗ trợ, ứng dụng nhân rộng các kết quả KH&CN trên địa bàn tỉnh Quảng Trị
Thống kê truy cập
Số người online 800
Hôm nay 1.245
Hôm qua 6.186
Tất cả 4.577.158
© 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!