1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
1. Tính cấp thiết
Hiện nay, tình trạng chất thải từ sinh hoạt và đặc biệt là các khu công nghiệp
đang đe dọa nghiêm trọng đến môi trường [1]. Trong đó, nồng độ ion kim loại
nặng và chất màu hữu cơ trong nước đang ở mức báo động cũng như gây ra
hậu quả nghiêm trọng cho môi trường. Việc loại bỏ kim loại nặng và chất màu
hữu cơ khỏi nguồn nước ô nhiễm là một trong những vấn đề cấp thiết hiện nay
[2]. Nhiều phương pháp đã được áp dụng để xử lý nước nhiễm ion kim loại nặng
và chất màu hữu cơ như sử dụng màng lọc, hấp phụ, oxy hóa, keo tụ, trao đổi
ion, phân hủy sinh học,… [3]. Phương pháp hấp phụ với ưu điểm như dễ
thc hiện, chi ph thấp, và hiệu quả cao đang được sử dụng phổ biến để xử lý
nước thải [5, 6, 7]. Các loại vật liệu hấp phụ thường được sử dụng gồm silicagel,
oxit mangan, zeolit, hợp chất có nguồn gốc cacbon (tro xỉ, than bùn, cacbon
hoạt tnh, và graphit,…) và hợp chất có nguồn gốc polyme đã được áp dụng
rộng rãi để xử lý nước thải. Tuy nhiên, chất hấp phụ truyền thống có nhược điểm
là hiệu quả xử lý không cao, không ổn định ở giá trị pH thấp hoặc cao, đặc biệt
là khó khăn khi phân tách sau hấp phụ [8].
Graphen oxit (GO), là một trong những vật liệu cấu trúc nano cacbon,
nhờ vào khả năng hấp phụ cao và diện tch bề mặt riêng lớn, vật liệu hấp phụ trên
cơ sở GO đã thu hút nhiều s quan tâm của các chuyên gia môi trường trên khắp
thế giới [9]. GO có nhóm chức chứa oxy như hydroxyl (–OH), epoxy (–O–),
cacboxyl (–COOH), cacbonyl (–CO–) nên phân tán tốt trong môi trường nước.
Nhóm chức chứa oxy có khả năng liên kết với ion kim loại, chất màu trong
dung dịch, được xem là vật liệu hấp phụ tiềm năng [10, 11]. Tuy nhiên, GO có
xu hướng xếp chồng lên nhau thông qua các tương tác – , liên kết Van der
Waals làm giảm độ bền cơ tnh và diện tch tiếp xúc, hạn chế khả năng hấp phụ.
Đồng thời, GO có kch thước nano nên khó thu hồi sau khi sử dụng [17]. Vì vậy,
giải pháp tổng hợp vật liệu nanocomposite trên nền GO kết hợp oxit từ tnh để
tăng khả năng thu hồi và tái sử dụng được nghiên cứu [8, 18].
