Nghiên cứu tổng hợp Hydroxit lớp kép chứa Cu, Co, Fe ứng dụng làm xúc tác xử lý kháng sinh trong môi trường nước

Đề tài được thực hiện trong bối cảnh ô nhiễm kháng sinh trong nguồn nước ngày càng gia tăng và khó xử lý bằng các phương pháp truyền thống. Trong đó, levofloxacin là loại kháng sinh bền, khó phân hủy sinh học, dễ tồn lưu trong nước và có nguy cơ gây kháng kháng sinh, ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe con người.

PGS. TS. Nguyễn Quang Tùng - Viện Công nghệ HaUI

Thông tin liên lạc

Nguyễn Quang Tùng , Viện Công nghệ HaUI, Đại học Công nghiệp Hà Nội

Mục tiêu

Mục tiêu chính của đề tài là tổng hợp vật liệu hydroxit lớp kép CuCoFe-LDH bằng phương pháp thủy nhiệt với các tỷ lệ thành phần khác nhau, nhằm tạo ra vật liệu xúc tác có hoạt tính cao trong xử lý kháng sinh trong nước. Đồng thời, đề tài đánh giá khả năng hoạt hóa PMS của vật liệu để phân hủy levofloxacin, khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý, đánh giá khả năng xử lý một số kháng sinh khác, nghiên cứu độ bền tái sử dụng và bước đầu làm rõ cơ chế phản ứng của hệ xúc tác.

Giải pháp

Nhóm nghiên cứu lựa chọn hướng tiếp cận dựa trên quá trình oxy hóa nâng cao, sử dụng PMS làm chất oxy hóa vì có độ ổn định cao và khi được hoạt hóa có thể tạo ra các tác nhân oxy hóa mạnh. Vật liệu chứa Cu, Co, Fe được lựa chọn làm xúc tác vì các kim loại này có khả năng hoạt hóa PMS hiệu quả.

Về thực nghiệm, đề tài đã xây dựng quy trình tổng hợp vật liệu CuCoFe-LDH ở điều kiện thủy nhiệt, sau đó sử dụng các phương pháp phân tích hiện đại để xác định cấu trúc, hình thái và đặc tính bề mặt vật liệu. Nhóm nghiên cứu cũng tiến hành các thí nghiệm phân hủy levofloxacin trong các điều kiện khác nhau, đồng thời đánh giá khả năng xử lý các kháng sinh khác, khả năng tái sử dụng và mức độ khoáng hóa của hệ xúc tác.

Kết quả

Kết quả cho thấy nhóm tác giả đã tổng hợp thành công vật liệu CuCoFe-LDH, trong đó mẫu có tỷ lệ Cu:Co:Fe = 1:3:2 thể hiện đặc tính tốt nhất. Sự kết hợp của ba kim loại đã tạo ra hiệu ứng hiệp đồng, góp phần nâng cao khả năng hoạt hóa PMS và hiệu quả xử lý kháng sinh.

Trong xử lý levofloxacin, hệ CuCoFe-LDH/PMS cho hiệu quả phân hủy cao, đạt 94,57%, vượt trội hơn các hệ xúc tác còn lại. Vật liệu cũng cho thấy khả năng xử lý khá tốt với nhiều loại kháng sinh khác và vẫn duy trì độ ổn định tương đối tốt sau nhiều lần tái sử dụng. Nghiên cứu bước đầu xác định trong hệ phản ứng có sự tham gia của nhiều loại oxy phản ứng, trong đó O2•− và 1O2 đóng vai trò quan trọng. Đồng thời, hệ xúc tác có khả năng khoáng hóa nhất định và hàm lượng kim loại hòa tan vào dung dịch ở mức thấp, cho thấy nguy cơ ô nhiễm thứ cấp không lớn.

Sản phẩm/Bài báo/Báo cáo

Về sản phẩm đầu ra, đề tài đã hoàn thiện báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường, trình bày đầy đủ cơ sở lý thuyết, quy trình tổng hợp vật liệu, đặc trưng cấu trúc, hiệu quả xử lý kháng sinh, khả năng tái sử dụng và cơ chế hoạt hóa PMS của xúc tác CuCoFe-LDH. Đồng thời, đề tài đã xây dựng được quy trình tổng hợp vật liệu và hệ dữ liệu thực nghiệm có giá trị tham khảo cho các nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực vật liệu xúc tác môi trường.

Toàn văn báo cáo:

https://lib.haui.edu.vn/Opac80/EDetail.aspx?id=36674&f=fulltext&v=Nghi%u00ean+c%u1ee9u+t%u1ed5ng+h%u1ee3p+Hydroxit+l%u1edbp+k%u00e9p+ch%u1ee9a+Cu%2c+Co%2c+Fe+%u1ee9ng+d%u1ee5ng+l%u00e0m+x%u00fac+t%u00e1c+x%

+l%u00fd+kh%u00e1ng+sinh+trong+m%u00f4i+tr%u01b0%u1eddng+n%u01b0%u1edbc

Nhóm Sản phẩm

Thuộc nhóm sản phẩm khoa học và công nghệ – thiết bị, công nghệ kỹ thuật ứng dụng trong sản xuất công nghiệp.Sản phẩm liên quan

Xem trong không gian 3D

Video Giới thiệu sản phẩm