Phương pháp mới có thể loại bỏ thuốc nhuộm khỏi nước thải
Lọ bên trái cho thấy dung dịch thuốc nhuộm trong nước (màu xanh lam) và lọ bên phải cho thấy nước trong sau khi thuốc nhuộm được loại bỏ khỏi dung dịch bởi polyme. Ảnh: Januka Budhathoki-Uprety
Các nhà nghiên cứu của Đại học Bang North Carolina đã chứng minh rằng một loại polyme tổng hợp có thể loại bỏ một số thuốc nhuộm khỏi nước, và polyme có thể được phục hồi và tái sử dụng. Các phát hiện đưa ra một phương pháp tiềm năng mới để làm sạch nước thải sau khi sử dụng trong ngành dệt may, mỹ phẩm hoặc các ngành công nghiệp khác.
Januka Budhathoki-Uprety, tác giả chính của bài báo về công trình và là trợ lý giáo sư kỹ thuật dệt cho biết: “Thuốc nhuộm được sử dụng ở khắp mọi nơi, kể cả trong ngành dệt may, cũng như dược phẩm, mỹ phẩm, giấy, da và thậm chí trong thuốc. , hóa học và khoa học tại NC State. "Nếu những chất gây ô nhiễm này không được loại bỏ đúng cách khỏi nước thải sau khi nhuộm và hoàn tất, chúng có thể là một nguồn ô nhiễm môi trường đáng kể và gây ra rủi ro cho sức khỏe con người."
Trong nghiên cứu được công bố trên tạp chí ACS Applied Polymer Materials, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một loại polymer tổng hợp được gọi là polycarbodiimide. Sau đó, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra khả năng làm sạch nước thải của vật liệu trước tiên bằng cách hòa tan nó trong dung môi, sau đó trộn với nước bị nhiễm thuốc nhuộm. Họ đã thử nghiệm dung dịch polyme này với một loạt 20 thuốc nhuộm anion, còn được gọi là thuốc nhuộm axit, được sử dụng trong ngành dệt may. Để có những đánh giá ban đầu, các nhà nghiên cứu đã thực hiện một bài kiểm tra trực quan bằng mắt thường để xem liệu polyme có hoạt động hay không. Các nhà nghiên cứu sau đó đã xác định mức độ tốt của polyme loại bỏ chất tạo màu bằng quang phổ UV-Vis.
"Chúng tôi trộn dung dịch polyme và nước nhiễm thuốc nhuộm để polyme trong dung dịch có thể bám vào thuốc nhuộm. Đây là dung dịch hai pha, giống như dầu và nước. Phần polyme của dung dịch bám vào thuốc nhuộm" Budhathoki-Uprety nói. "Sau đó, chúng tôi có thể dễ dàng tách nước sạch khỏi hỗn hợp dung dịch bị ô nhiễm bằng cách xả nó ra ngoài, tương tự như tách nước từ hỗn hợp dầu và nước."
Dung dịch polyme đã loại bỏ tất cả trừ bốn trong số 20 loại thuốc nhuộm axit mà họ đã thử nghiệm. Ngoài ra, họ nhận thấy rất dễ dàng để thu hồi polyme trong vòng vài phút. Họ đã tìm thấy các đặc điểm của thuốc nhuộm - liên quan đến cấu trúc phân tử của chúng - góp phần vào việc liệu polyme có hoạt động hay không.
Budhathoki-Uprety cho biết: “Chúng tôi phát hiện ra rằng dung dịch polyme có thể loại bỏ thuốc nhuộm khỏi nước bị ô nhiễm, và chúng tôi có thể thu hồi polyme và sử dụng nó để loại bỏ thuốc nhuộm khỏi nước bị ô nhiễm một lần nữa”.
Trong các nghiên cứu trong tương lai, các nhà nghiên cứu đang có kế hoạch phát triển một thư viện polyme có tiềm năng hoạt động với nhiều loại thuốc nhuộm hơn. Ngoài ra, họ muốn phát triển một cơ chế thực tế hơn để sử dụng polycarbodiimide để làm sạch nước thải.
Budhathoki-Uprety cho biết: “Chúng tôi đang nghiên cứu để phát triển các vật liệu có thể thực hiện công việc tương tự mà không cần phải sử dụng polyme trong pha dung dịch. "Nếu bạn bị tràn thuốc nhuộm, bạn không muốn phải sử dụng dung dịch dễ cháy — bạn muốn một vật liệu rắn dễ xử lý hơn."
