Chế tạo màng lọc pervaporation từ PVA

Mục lục
Mục lục.............................................................................................................................. 1
Danh mục bảng................................................................................................................2
Danh mục các từ viết tắt..................................................................................................2
Chương 1.

Tính cấp thiết............................................................................................3

Chương 2.

Tổng quan..................................................................................................4

2.1. Một số loại ion kim loại trong nước cần quan tâm................................................4
2.1.1.

Arsen:.........................................................................................................4

2.1.2.

Ion kim loại trong nước cứng:....................................................................4

2.1.3.

Muối natri clorua:.......................................................................................4

2.2. Tình hình độc tính ion kim loại trong nước ở Việt Nam.......................................5
2.3. Các kĩ thuật loại bỏ ion kim loại trong nước.........................................................5
2.3.1.

Oxy hóa......................................................................................................5

2.3.2.

Keo tụ và kết tủa.........................................................................................6

2.3.3.

Hấp phụ và trao đổi ion...............................................................................6

2.3.4.

Công nghệ màng.........................................................................................6

Chương 3.

Các công trình nghiên cứu liên quan.......................................................8

Chương 4.

Phương pháp nghiên cứu.......................................................................13

4.1. Nguyên vật liệu...................................................................................................13
4.2. Tổng hợp màng...................................................................................................13
4.3. Các phương pháp phân tích.................................................................................13
4.4. Thí nghiệm lọc bằng màng nano:........................................................................14
4.5. Nội dung nghiên cứu...........................................................................................14
4.5.1.

Nghiên cứu ảnh hưởng của khối lượng phân tử lên hiệu quả lọc của màng
14

4.5.2.

Quy hoạch thực nghiệm và tối ưu hóa......................................................14

Chương 5.

Kế hoạch thực hiện luận văn..................................................................15

Danh mục tham khảo.....................................................................................................16


Danh mục bảng
Bảng 1. Tổng quan về các quá trình màng theo áp suất...................................................11
Bảng 2. Kế hoạch thực hiện luận văn...............................................................................19
Danh mục các từ viết tắt
TCVN - Tiêu chuẩn Việt Nam
NF - nanofiltration
PVA - poly(vinyl alcohol)
UV - ultraviolet
MF - microfiltration
UF - ultrafiltration
RO - reverse osmosis
PSf - polysulfone
MA - malic acid
SEM - scanning electron microscope
TFC - thin film composite
ATR - attenuated total reflectance
FTIR - Fourier-transform infrared spectroscopy
ICP - inductively coupled plasma

Chương 1.

Tính cấp thiết

Nước là một nhu cầu thiết yếu của cuộc sống. Tuy nhiên ở nhiều nơi trên thế giới,
đặc biệt là các nước đang phát triển như nước ta, hàng triệu người vẫn đang không được
tiếp cận với nguồn nước sạch đạt tiêu chuẩn an toàn cho sức khỏe. Một lượng lớn các ion
kim loại do các hoạt động của con người (cơng nghiệp, cảng...) tích tụ trong mơi trường:
khơng khí, nước và đất. Các ion kim loại cần được phân tách trong các nguồn nước sinh
hoạt, nước thải công nghiệp như As, Mg, Ca [1], lọc muối NaCl trong nước biển để sử
dụng làm nước uống và sinh hoạt. Ở trên thế giới đã có nhiều phương pháp được áp dụng
để loại bỏ các ion kim loại trong nước như keo tụ, oxi hóa, hấp phụ và trao đổi ion… Tuy
nhiên các phương pháp này khi được ứng dụng tại Việt Nam lại gặp một số khó khăn do
chưa đáp ứng được TCVN, cũng như một số nhược điểm như chi phí đầu tư, chi phí vận
hành lớn, vận hành và bảo dưỡng tương đối phức tạp. Một phương pháp được sử dụng có
hiệu quả cao và tiềm năng ở Việt Nam là lọc nano (NF). Đây là phương pháp hiện đại
dùng màng lọc tổng hợp từ nguyên liệu polyme để phân tách một hoặc một số thành phần
ra khỏi một pha. Cơng nghệ này có thể khắc phục được các nhược điểm của phương pháp
kể trên. Hiệu suất lọc của màng thể hiện qua thông lượng, tính thấm, độ chọn lọc phụ
thuộc vào tính chất của monomer, các điều kiện tổng hợp màng. Nghiên cứu này sẽ tập
trung vào chế tạo màng lọc nano trên cơ sở poly(vinyl alcohol) khâu mạng và nghiên cứu
khả năng phân tách các ion kim loại để ứng dụng tách trong công nghệ lọc màng.
Mục tiêu cần đạt được của nghiên cứu này là:
(i). Tổng hợp thành công màng lọc nano trên cơ sở vật liệu poly(vinyl alcohol)
khâu mạng, với các khối lượng phân tử khác nhau, các tác nhân khâu mạng khác nhau,
trình bày được ảnh hưởng của khối lượng phân tử, các chất khâu màng và các điều kiện
trong quá trình chế tạo màng lên hiệu suất phân tách của màng.
(ii). Đưa hạt vật liệu nano vào màng và khảo sát sự ảnh hưởng đến hiệu suất phân
tách của màng so với màng khơng có hạt nano.

Chương 2.

Tổng quan

2.1.
Một số loại ion kim loại trong nước cần quan tâm
2.1.1. Arsen:
Arsen là một kim loại nặng độc hại gây hại cho hệ sinh thái và sức khỏe con
người. Việc tiếp xúc lâu dài với As, đặc biệt là ở dạng vô cơ chủ yếu qua nước uống, rất
nguy hiểm đến tính mạng vì nó gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe. Tác hại đặc
trưng của việc nhiễm As là tổn thương da và ung thư da. Nghiên cứu cho thấy tỉ lệ chết
do ung thư ung thư gan, phổi và thận/bàng quang cùng với ung thư da gây ra bởi việc tiêu
thụ 1 lít nước mỗi ngày chứa 50ppb As (lượng arsen tối đa chứa trong nước theo tiêu
chuẩn Việt Nam) là 13 trên 1000 người [2].
Arsen thường tồn tại ở dạng vô cơ trong nước, trong các điều kiện oxy hóa khử
khác nhau, As tồn tại ở các trạng thái oxy hóa +5, +3, -3 và 0. Các dạng của As hóa trị +5
hay arsenate thường gặp là AsO 4 -3, HAsO4- and H2AsO4-. Các dạng As hóa trị +3 hay
arsenite bao gồm As(OH)4 - , AsO2OH-2 and AsO3-3. Các dạng As hóa trị +5 tồn tại phần
lớn và ổn định ở môi trường hiếu khí giàu oxy, trong khi các dạng As hóa trị +3 lại có
tính khử trung bình trong mơi trường kỵ khí như nước ngầm [2].
2.1.2. Ion kim loại trong nước cứng:
Độ cứng của nước quyết định bởi hàm lượng các ion hóa trị hai, chủ yếu là canxi
và magie, nhưng bari hoặc stronti cũng có thể là yếu tố gây ra độ cứng của nước. Các ion
này có nhiều trong nước ngầm, nhiều vùng nước mặt cũng cứng do có sự xuất hiệu của
các ion kim loại kể trên[3]. Độ cứng của nước được đo bằng độ cứng canxi tính bằng
miligam canxi cacbonat tương đương như sau: mềm dưới 17 mg/L, hơi cứng 17–60
mg/L, độ cứng vừa phải 60–120mg/L, cứng 120–180 mg/L, rất cứng >180 mg/L. [3]
Độ cứng của nước cao gây ra cáu cặn và kết tủa xà phòng trong quá trình sinh hoạt

của con người. Các ion cứng tích tụ sẽ giảm tuổi thọ sử dụng, gây hỏng các thiết bị đun
nước, tích tụ cặn gây tắc nghẽn đường ống dẫn tới tổn hao chi phí để bảo dưỡng, thay thế.
Độ cứng quá cao cũng gây giảm hiệu suất và tuổi thọ của các thiết bị gia nhiệt trong cơng
nghiệp [3].
2.1.3. Muối natri clorua:
Gần 75% tồn cầu được bao phủ bởi nước dưới dạng đại dương, chỉ một tỷ lệ nhỏ
nước có thể sử dụng được bởi các sinh vật do hàm lượng muối, mầm bệnh và chất gây ơ
nhiễm khác. Mỗi lít (1.000 mL) nước biển chứa khoảng 35 gam muối, phần lớn là natri
clorua (NaCl) hòa tan trong đó dưới dạng các ion Na+ và Cl-.
Nhu cầu nước tồn cầu vào năm 2050 ước tính sẽ tăng lên tới 60 tỷ mét khối mỗi
năm[4]. Tuy nhiên chúng ta không thể sử dụng trực tiếp nguồn nước có sẵn trong đại
dương. Lý do là bởi ruột khơng thể hấp thụ nước nếu nồng độ muối trên khoảng 2 phần
trăm, vì phải thải nhiều nước hơn để loại bỏ lượng muối dư thừa, gây ra tình trạng mất


nước [3]. Thận của con người điều chỉnh lượng natri clorua trong máu trong phạm vi
khoảng 9 g/L, cao hơn mức này là chất độc và có thể dẫn đến co giật và rối loạn nhịp tim.
2.2.

Tình hình độc tính ion kim loại trong nước ở Việt Nam

Ion kim loại trong nước ở 2 đồng bằng lớn của Việt Nam đều ở mức khá cao. Ở
lân cận Đồng bằng Sông Hồng, nồng độ arsen trung bình là 159 µg/L, số liệu lấy các mẫu
nước ngầm từ giếng nước dao động từ 1 đến 3050 µg/L, trong khi lượng arsen tối đa cho
phép theo tiêu chuẩn Việt Nam là 50 µg/L. Tại một vùng bị ảnh hưởng nặng nề, nước
ngầm được sử dụng trực tiếp làm nước uống có nồng độ arsen trung bình lên tới 430 µg/L
[5]. Cịn ở Đồng bằng Sông Mekong, nồng độ arsen khảo sát được trong khoảng 35-45
ƒg/L, lớn hơn so với tiêu chuẩn lượng arsen tối đa cho phép của WHO (10 ƒg/L) [6].
Liên Hợp Quốc báo cáo rằng hạn hán và xâm nhập nước biển đã ảnh hưởng
nghiêm trọng đến hơn 1,75 triệu người ở 18 tỉnh dọc theo miền nam Việt Nam, và xâm

lấn sâu vào đất liền với phạm vi 20-25 km. Độ mặn của nước sông được quan sát ở mức
4,0 g / l. Vị trí cách biển 38 km. Ở Cổ Chiên và Cái Lơn, độ mặn nằm trong khoảng 10–
30 g / L, đạt mức cao nhất trong vòng 100 năm. Độ mặn cao bất ngờ xảy ra là do sự thay
đổi chế độ thủy văn kết hợp với triều cường [7]. Hiện tượng ngập mặn xảy ra ở Đồng
bằng Sông Cửu Long, tiêu biểu là các tỉnh miền Tây trong năm 2019-2020 trải qua đợt
ngập mặn mùa khô ở mức độ nghiêm trọng nhất trong lịch sử.
Nước ngầm ở một số tỉnh miền Nam được khảo sát có độ cứng khá cao. Ở An
Bình (Cần Thơ), độ cứng (mg/l CaO) khoảng 80-130, ở Hòa An (Hậu Giang) lên tới 560630 trong khi độ cứng cho phép theo TCVN là 180 mg/l [8].
2.3.
Các kĩ thuật loại bỏ ion kim loại trong nước
2.3.1. Oxy hóa
Oxy hóa là q trình biến đổi ion kim loại thành dạng dễ tách hơn, ở đây là As(III)
thành As(V). Sau khi oxy hóa, cần có các quá trình xử lý khác để loại bỏ arsen ra khỏi
nước như hấp phụ, keo tụ hoặc trao đổi ion. Đối với nước ngầm thiếu khí, oxy hóa là
bước quan trọng để loại bỏ As vì ở mơi trường pH gần trung tinh, dạng As phổ biến là
arsenite [9].
Oxy trong khí quyển, hypoclorit và pemanganat là những chất oxy hóa được sử
dụng phổ biến nhất. Q trình oxy hóa arsenite bằng oxy là một q trình rất chậm, có thể
mất hàng giờ hoặc hàng tuần để hoàn thành. Mặt khác, clo, ozone và pemanganat có thể
nhanh chóng oxy hóa As (III) thành As (V). Tuy nhiên, các hợp chất khác có thể làm ảnh
hưởng và quyết định đến động học của q trình oxy hóa, do đó cần phải xem xét đến các
chất này để lựa chọn tác nhân oxy hóa phù hợp. Ví dụ, người ta chỉ ra rằng các anion và
chất hữu cơ khác trong nước ngầm có thể cạnh tranh và gây ảnh hưởng lớn đến hiệu quả
sử dụng UV/titanium dioxide (TiO2) để oxy hóa arsenite [9]. Nhược điểm khác của quá
trinh oxy hóa là có thể tạo ra cặn mang As rất khó để loại bỏ, cần phải có các bước xử lý


sau [9]. Do chỉ đóng vai trị như một q trình tiền xử lý, thêm vào đó cần phải tốn nhiều
cơng đoạn nghiên cứu tác nhân oxy hóa và xử lý nước sau q trình mà phương pháp oxy
hóa trở nên kém hiệu quả trong việc loại bỏ arsen

2.3.2. Keo tụ và kết tủa
Keo tụ là quá trình được thêm vào ion Fe hoặc Al (ví dụ FeCl 3 và Al2(SO4)3). Đầu
tiên, các hạt mịn trong nước tụ lại thành các khối keo tụ do ion Fe hoặc Al làm giảm
mạnh giá trị tuyệt đối của điện thế zeta của các hạt. Sau đó các ion arsen (arsenate hoặc
arsenite) kết tủa với các ion sắt hoặc nhôm và tập trung trên các khối keo tụ. Sau đó các
chất keo tụ đó được tách ra khỏi nước qua q trình lọc, loại bỏ arsen ra khỏi nước [9].
Đối với nước cứng, người ta làm mềm bằng cách kết tủa các ion hóa trị bằng canxi
hydroxit hoặc đá vơ xút (natri hydroxit và canxi hydroxit). Đây là các phương pháp kinh
tế và được các nhà máy cấp nước dùng để làm mềm nước. Các quá trình keo tụ này cũng
giúp làm trong nước và loại bỏ các chất gây ô nhiễm như radium, ký sinh trùng giardia và
Cryptosporidium gây các vấn đề sức khỏe [3].
2.3.3. Hấp phụ và trao đổi ion
Hấp phụ là một q trình sử dụng chất rắn làm mơi trường để loại bỏ các chất từ
dung dịch khí hoặc lỏng. Về cơ bản, các chất được tách ra từ một pha do sự tích tụ của
chúng ở bề mặt của pha khác. Quá trình này được diễn ra chủ yếu bởi lực van der Waals
và lực tĩnh điện giữa các phân tử chất hấp phụ và các nguyên tử bề mặt chất hấp phụ. Vì
thế cần phải xác định tính chất bề mặt chất hấp phụ (ví dụ, diện tích bề mặt, độ phân cực)
trước khi được sử dụng để hấp phụ [9].
Trao đổi ion được ứng dụng để làm mềm nước. Các thiết bị làm mềm nước tại nhà
sử dụng nhựa trao đổi cation polyvinylbenzene sulfonate được trung hòa với các ion
natri. Khi nước cứng đi qua hạt nhựa trao đổi ion này, canxi sẽ chuyển các ion natri từ
nhựa vào nước và nhựa giữ lại canxi và các ion cứng khác. Nhựa được tái sinh định kỳ
bằng cách xử lý với dung dịch natri clorua đậm đặc. Các loại chất làm mềm này đã gây ra
một số tranh cãi do thải natri clorua ra môi trường nước ngầm trong quá trình tái sinh
nhựa trao đổi ion. Vì vậy phương pháp này được khuyến nghị nhằm bảo vệ thiết bị đun
nông nước và giảm lượng tiêu thụ xà phòng, đồng thời cũng là một biện pháp kinh tế [9].
2.3.4. Cơng nghệ màng
Màng là một lớp ngăn đóng vai trò như một hàng rào cho các chất đi qua một cách
có chọn lọc, điều hịa sự dịch chuyển vật chất giữa hai phía màng. Trong các q trình
cơng nghệ màng, màng được dùng để phân tách hai pha. Thực chất, màng lọc là vật liệu

tổng hợp với hàng tỷ các lỗ xốp hoạt động như các rào cản có chọn lọc, không cho một số
thành phần của nước đi qua. Động lực q trình có thể là chênh lệch áp suất, nhiệt độ,
nồng độ hoặc điện thế giữa hai phía của màng[9].


Người ta phân loại lọc màng theo áp suất (được thể hiện trong Bảng 1): (i) các quá
trình màng áp suất thấp, chẳng hạn như vi lọc (microfiltration-MF) và siêu lọc
(ultrafiltration-UF); và các quá trình màng áp suất cao, chẳng hạn như thẩm thấu ngược
(RO) và lọc nano (NF)[9].
Bảng 1. Tổng quan về các quá trình màng theo áp suất
Đại lượng

MF

UF

NF

RO

Tính thấm qua
(1/h·m2 ·bar)

>1000

10 – 1000

1.5 – 30

0.05 – 1.5

Áp suất (bar)

0.1 – 2

0.1 – 5

3 – 20

5 – 120

Kích thước lỗ
(nm)

100 – 10,000

2 – 100

0.5 – 2

< 0.5

Chỉ có q trình MF thì khơng thể loại bỏ các chất chứa arsen hịa tan trong nước.
Do đó, kích thước của các hợp chất chứa arsen phải được tăng lên trước khi qua quá trình
MF; quá trình thường sử dụng để tiền xử lý là keo tụ bằng cách thêm ion sắt (FeCl 3 hoặc
FeSO4). Tuy nhiên, độ pH của nước và sự hiện diện của các ion khác là những yếu tố
chính ảnh hưởng đến hiệu quả của q trình đơng tụ này. Đây có thể là một nhược điểm
của kỹ thuật này vì arsenite trung tính điện ở độ pH từ 4-10 nên khó keo tụ, cịn arsenate
thì mang điện âm nên dễ tạo phức dẫn đến loại bỏ arsenate hiệu quả. Do đó, cần phải oxy
hóa hồn tồn arsenite thành arsenate để kỹ thuật này có thể hiệu quả [9].

Giống như MF, UF cũng là kỹ thuật phải kết hợp với các quá trình khác để tách
ion ra khỏi nước do kích thước lỗ lớn (2nm-100nm). Để dùng phương pháp này để loại
bỏ arsen, có thể kết hợp thêm với các chất hoạt động bề mặt, ví dụ như cơng nghệ vi lọc
có sưu hình thành micelle bằng cách thêm vào chất hoạt động bề mặt
cation(hexadecylpyridinium chloride) [9]. Tuy nhiên, hiệu suất phân tách arsen của kỹ
thuật này giảm theo độ pH. Ngoài ra, nồng độ chất hoạt động bề mặt thêm vào lớn nên
phải có bước xử lý bằng cacbon hoạt tính [9].
Cả NF và RO đều thích hợp để loại bỏ khỏi nước các hợp chất hịa tan có khối
lượng phân tử trên 300g/mol. Các kỹ thuật này có thể làm giảm đáng kể lượng As hịa tan
trong nước khơng có chất rắn lơ lửng và As ở dạng As(V). NF thích hợp để lọc trong sản
xuất nước uống hơn vì kỹ thuật này lọc có chọn lọc hơn so với RO chỉ cho phân tử nước
đi qua, do đó giữ được phần khống trong nước. Ngoài ra, áp suất vận hành của NF cũng
thấp hơn so với RO.


Chương 3.

Các cơng trình nghiên cứu liên quan

Khả năng phân tách của màng lọc PVA chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố như: cấu
trúc, nồng độ của monomers, thời gian phản ứng, tiền xử lý, phụ gia. Hơn nữa, kiểm soát
các điều kiện tổng hợp màng là yếu tố quyết định để chế tạo ra màng lọc nano dựa trên cơ
sở PVA phù hợp với từng mục đích sử dụng khác nhau.
Giống như các q trình cơng nghệ màng khác, màng lọc nano dễ bị tắc nghẽn do
hấp phụ các hạt chất tan, bao gồm: tắc nghẽn dạng keo, tắc nghẽn hữu cơ, kết tủa muối và
tắc nghẽn sinh học, trong các lỗ màng hoặc trên bề mặt màng. Vì tắc nghẽn có thể làm
giảm đi hiệu suất và giảm tuổi thọ của màng, do đó làm tăng tổng lượng tiêu thụ năng
lượng của q trình phân tách, do đó đã có nhiều nghiên cứu các phương pháp để chống
lại hiện tượng tắc nghẽn màng lọc nano. Poly(vinyl alcohol), một loại polyme phân hủy
sinh học hòa tan trong nước, với các mức độ thủy phân khác nhau, có tiềm năng to lớn để

làm vật liệu màng vì tính chất ưa nước và đặc tính tạo màng của nó [10]. Tuy nhiên, do
khả năng trương nở lớn của nó mà địi hỏi polyme này phải được liên kết ngang để đảm
bảo rằng các chất gây ơ nhiễm trong nước có thể được giữ lại [11]. PVA có thể được liên
kết ngang bằng cách sử dụng các hợp chất đa chức, chẳng hạn như dialdehyt, axit
dicacboxylic và dianhydrit, có khả năng phản ứng với nhóm hydroxyl trong PVA [10].
Peng. và cộng sự [12] đã tổng hợp màng PVA bằng cách phủ và liên kết ngang các
màng PVA siêu mỏng, khơng có khuyết tật trên lớp hỗ trợ là màng siêu lọc polysulfone.
Đầu tiên, các lớp PVA được chuẩn bị bằng cách phủ nhiều lớp dung dịch PVA loãng lên
màng hỗ trợ PSf. Thứ hai, liên kết ngang tại chỗ điều chỉnh khả năng thấm nước và muối
của màng phủ. Các màng được tổng hợp bằng cách sử dụng các phương pháp phủ khác
nhau và các điều kiện liên kết ngang được đặc trưng một cách chặt chẽ để làm rõ sự khác
biệt về đặc tính vận chuyển, cấu trúc và bề mặt màng. Các nhà khoa học đã hòa tan PVA
27kDa, 47kDa, 61kDa vào nước với nồng độ 0.1% khối lượng trong 60 phút ở nhiệt độ
90oC, sau đó thêm vào chất liên kết mạng là succinic acid nồng độ 20% khối lượng PVA
và dùng HCl 2M để làm xúc tác cho phản ứng. Màng PSf được dán lên tấm kính và
nhúng vào trong dung dịch được chuẩn bị ở trên trong 10 phút sau đó để ngồi nhiệt độ
phịng trong 24 giờ để phần nước còn giữ lại trên màng bay hơi. Q trình này được lặp
lại một lần, sau đó màng được xử lý nhiệt ở 100 oC trong 10 phút. Màng lọc nano thương
mại (Dow NF270) đã được thử nghiệm trong hệ thống lọc màng để so sánh kết quả giữa
2 loại màng trong việc lọc các dung dịch nước tinh khiết, muối NaCl và muối Na 2SO4.
Đối với Dow NF270, độ thấm nước tinh khiết là 31 ƒm.MPa.s -1 và độ loại bỏ của NaCl
và Na2SO4 lần lượt là 51% và 94%, còn với màng PVA/PSf, độ thấm nước tinh khiết chỉ


là 10,4 ƒm.MPa.s-1 với độ loại bỏ NaCl và Na 2SO4 lần lượt là 37.4% và 90%. Thông
lượng thấp hơn của màng PVA/PSf có thể được bù đắp bằng sự chênh lệch lớn hơn trong
sự phân tách NaCl/Na2SO4, ngoài ra sự ổn định cũng cho thấy tốt hơn mong đợi so với
màng polyamide. Từ hình ảnh SEM, độ dày của lớp phủ PVA được ước tính thường vào
khoảng 86 ± 43, 230 ± 28, 320 ± 41, 415 ± 50, 512 ± 67 nm đối với màng PVA tương
ứng được làm từ 0.05, 0.10, 0.20, 0.30, 0.50% khối lượng PVA. Ngoài ra, nghiên cứu

cũng chỉ ra ảnh hưởng của khối lượng phân tử PVA đối với khả năng lọc của màng.
Trong các loại PVA có khối lượng riêng 27, 47, 61 kDa, số liệu cho thấy màng PVA có
khối lượng phân tử 27 kDa có tính thấm nước cao nhất 12.5 ƒm.MPa.s -1 với độ loại bỏ
NaCl và Na2SO4 lần lượt là 13.5% và 60.6%. Màng PVA có khối lượng phân tử 47 kDa
cho độ chọn lọc cao nhất với NaCl là 37.5% và Na 2SO4 là 90.5%. Màng lọc nano tổng
hợp được làm từ PVA với khối lượng phân tử khác nhau có góc tiếp xúc, khả năng thấm
ướt và tính ưa nước khác nhau.
Behzad Torabi và cộng sự [11] đã tổng hợp màng PVA với các hạt nano silica có
đường kính trung bình là 15 nm. PVA khối lượng phân tử 72kDa được hòa tan vào nước
với nồng độ 3% khối lượng ở nhiệt độ 90oC trong 6 giờ. Silica được thêm vào với nồng
độ 5%, 10%, 15% và 20% khối lượng so với PVA và khuấy dung dịch liên tục qua đêm.
Màng PVA được phủ lên đĩa petri đế phẳng Teflon và để khô 48 giờ ở nhiệt độ phịng,
sau đó sấy chân khơng ở 140oC trong một giờ. Ảnh hiển vi SEM mặt cắt ngang của các
mẫu cho thấy sự phân tán và tương thích tốt giữa các hạt nano và chuỗi polyme. Trong
ảnh hiển vi có độ phóng đại 50000 của các màng PVA có hạt silica 10, 15 và 20% khối
lượng, kích thước các hạt silica nằm trong khoảng 16–50 nm trong khi sự kết tụ cũng
được quan sát thấy. Màng được thử nghiệm bằng thẩm thấu bốc hơi nước nguyên chất và
dung dịch 4:1 methanol/acetic acid. Dựa trên kết quả thu được, màng có 20% khối lượng
silica có hệ số phân tách cao nhất. Hệ số phân tách của nó, so với màng không được phủ
silica, tăng từ 160.34 lên 1107 và lưu lượng nước tăng từ 103 g/h.m 2 lên 286,7 g/h.m2.
Kết quả chỉ ra những thay đổi đáng kể về thông lượng của các dung dịch sử dụng màng
có hạt nano silica so với màng khơng có hạt nano silica. Dịng nước tăng lên và tốc độ
thẩm thấu của các phân tử metanol, metyl axetat và axit giảm khi hàm lượng silica trong
màng tăng lên. Điều này có thể là do sự hiện diện của các hạt nano silica trong mạng
PVA dẫn đến sự gia tăng đáng kể khả năng thấm nước do bản chất ưa nước của các hạt
nano phân cực của silica, dẫn đến tương tác mạnh với các phân tử phân cực của nước.
Ngoài ra, mức độ trương nở tăng của các màng có hạt silica do hàm lượng silica tăng
trong các chuỗi polyme đã dẫn đến tăng khả năng thấm nước qua màng.
Z. Xie và cộng sự [13] đã tổng hợp màng PVA với maleic acid và silica chứa 5%
maleic acid và 10% khối lượng SiO2 theo PVA bằng phương pháp sol-gel trong nước và

kiểm tra sự ảnh hưởng của nhiệt độ sấy lên khả năng lọc của màng. PVA 160kDa được
pha vào trong nước với nồng độ 8% khối lượng ở 95 oC. Sau khi để nguội xuống nhiệt độ
phòng, cho vào dung dịch 5% MA và 1% p-toluene sulfonic acid (pH 1.9 ± 0.1). Hỗn hợp


tetraethoxysilane (TEOS) và ethanol tỉ lệ 1:9 được nhỏ từng giọt dung dịch PVA được
pha ở trên dưới sự khuấy đều và sau đó được khuấy liên tục trong 2 giờ nữa. Hỗn hợp
đồng nhất thu được được tạo màng trên đĩa Perspex Petri đến độ dày mong muốn và sấy
2 giờ ở nhiệt độ từ 100oC đến 160oC hoặc sấy ở 140oC trong thời gian từ 2 đến 24 giờ.
Thí nghiệm lọc thẩm thấu bốc hơi dung dịch muối NaCl 2000 ppm cho thấy khả năng
loại bỏ muốn của màng không được sấy đạt 95.5% trong khi màng được sấy lại tăng lên
>99.5%. Nếu không được xử lý nhiệt, các phản ứng liên kết ngang giữa PVA, maleic acid
và TEOS và cả sự trùng ngưng của TEOS có thể xảy ra khơng hồn tồn. Đặc biệt là các
phản ứng este hóa giữa PVA và maleic acid trong nước, vì chúng phản ứng ở điều kiện
nhiệt độ cao. Kết quả là, các màng khơng được sấy có xu hướng trương nở lên do cấu
trúc kém chặt chẽ và do đó, NaCl ngậm nước bị nước trong màng hòa tan dẫn đến khả
năng loại bỏ muối thấp hơn. Việc đưa vào xử lý nhiệt cho màng PVA hình thành một cấu
trúc nhỏ gọn hơn và giảm độ trương nở và do đó, sự loại bỏ muối tăng lên. Thơng lượng
nước qua màng giảm khi tăng nhiệt độ sấy và thời gian sấy. Tăng nhiệt độ hoặc thời gian
gia nhiệt có thể sẽ làm tăng mức độ liên kết ngang giữa PVA, maleic acid và TEOS, và
do đó làm tăng tính kỵ nước của màng lai khi hết các nhóm –OH và –COOH ưa nước.
Tính kỵ nước tăng lên sẽ làm cho nước ở bề mặt màng ít bị hấp thụ hơn. Ngồi ra, sự
giảm thơng lượng cịn chịu ảnh hưởng bởi thể tích tự do. Nhiệt độ sấy càng cao dẫn tới
thể tích tự do càng lớn, do đó có thể chứa nhiều nước hơn và do đó được khuếch tán qua
màng.
Yu. và cộng sự [14] đã chế tạo màng PVA bằng polyme axit polyacrylic ưa nước
(PAA) được phủ bởi một lớp mỏng PVA và sau đó được phủ hạt nano hấp phụ yttrium
thông qua phương pháp kết tủa in-situ sử dụng hơi amoniac. Sau khi phủ PVA 72kDa từ
dung dịch PVA 0.5% khối lượng lên lớp màng hỗ trợ PSF, nhúng màng vào dung dịch
yttrium/ethanol 0.1M ở nhiệt độ phòng trong 2 giờ. Màng có chứa ion yttrium được xử lý

bằng hơi amoniac qua đêm, việc xử lý hơi amoniac có thể đảm bảo tất cả các ion yttrium
liên kết được kết tủa tại chỗ trên màng. Các nghiên cứu lọc với nồng độ arsenate ban đầu
là 94.8 ƒg/L cho thấy khả năng xử lý của màng composite ở pH 7.0 và 5.0 là 296 và 692
L/m2 đảm bảo nồng độ arsen sau khi lọc dưới 10 ƒg/L theo tiêu chuẩn lượng ion arsen tối
đa trong nước uống của Liên Hợp Quốc. Yttrium liên kết với các nhóm hydroxyl trong
mạng PVA tạo thành liên kết Y-OH. Hàm lượng tương đối của liên kết As-O tăng lên
5,66% sau khi hấp phụ, trong khi hàm lượng tương đối của Y-OH giảm đáng kể từ
30,97% xuống 11,64%. Điều này chỉ ra rằng sự trao đổi giữa các nhóm hydroxyl và As
(V) có thể là cơ chế có thể tham gia vào q trình hấp phụ.
Işiklan. và cộng sự [15] đã nghiên cứu sự phân tách hỗn hợp acetic acid-nước bằng
thẩm thấu bốc hơi dùng màng PVA (khối lượng phân tử 72kDa) biến tính bằng malic
acid (MA). Nghiên cứu đã tìm hiểu sự ảnh hưởng của tỉ lệ PVA/MA, độ dày màng, nhiệt
độ vận hành, nồng độ nhập liệu đến thông lượng qua màng và hệ số phân tách. Phổ IR và
phân tích DSC cho thấy có xảy ra phản ứng liên kết ngang giữa gốc hydroxyl của PVA


và cacbonyl của MA. Tỷ lệ PVA/MA tối ưu được xác định là 85/15 (v/v) cho dung dịch
acetic acid 20% khối lượng ở 40oC Nghiên cứu chỉ ra việc tăng tỉ lệ của MA trong màng
làm tăng mật độ liên kết chéo trong cấu trúc màng, làm giảm thể tích tự do. Do đó cả độ
hịa tan và độ khuếch tán của chất lỏng thấm qua màng đều giảm, điều này làm giảm
thông lượng và tăng hệ số phân tách. Ảnh hưởng của độ dày màng đến hệ số phân tách và
thông lượng được nghiên cứu trong phạm vi 50-100 ƒm ở nồng độ acetic acid không đổi.
Quan sát thấy rằng hệ số phân tách không phụ thuộc vào độ dày màng dưới giá trị giới
hạn 70 ƒm và thông lượng tỷ lệ nghịch với độ dày màng. Các màng được tổng hợp cũng
được thử nghiệm để tách dung dịch acetic acid-nước có hàm lượng acetic acid 20–90%
trọng lượng ở 40oC. Kết quả hệ số phân tách là 670 và tổng tốc độ thấm 4.8×10 −2 kg/m2.h
thu được đối với nồng độ acetic acid 90%. Lượng nước qua màng giảm khi acetic acid
tăng, trong khi lượng acid acetic thấm qua màng lại đạt giá trị tối đa ở 60% khối lượng
acetic acid ở dòng nhập liệu. Độ trương nở của màng PVA/MA cũng tăng theo nồng độ
acetic acid đến 60% sau đó giảm đáng kể. Điều này có thể được giải thích về hiệu ứng

hóa dẻo của cả nước và acetic acid trên màng. Ở nồng độ acetic acid lên đến 60% khối
lượng, hoạt động hóa dẻo của nước làm tăng tính thẩm thấu của acetic acid do giảm năng
lượng cần thiết cho sự vận chuyển khuếch tán của acetic acid qua màng, dẫn đến giảm hệ
số phân tách. Còn ở nồng độ acetic acid quá cao, sự giảm thành phần nước trong dòng
nhập liệu làm giảm độ trương nở của màng. Kết quả là thông lượng giảm và hệ số phân
tách tăng.
Pourjafar và cộng sự [10] dùng glutaraldehyde (GA) để làm tác nhân liên kết
ngang. Dung dịch PVA đồng nhất được chuẩn bị: hòa tan 1,5% khối lượng PVA khối
lượng phân tử 72kDa trong nước ở 90oC trong 24 giờ, PVA được phủ trên bề mặt của lớp
màng PES dựa trên kỹ thuật phủ nhúng. Các màng PVA phủ lên, sau đó được ngâm trong
dung dịch chứa 5% khối lượng GA và 0,5% khối lượng H 2SO4 trong 2 phút ở nhiệt độ
phòng để giảm độ trương nở của màng do liên kết chéo hóa học. H 2SO4 được dùng làm
chất xúc tác của phản ứng. Hình chụp SEM cho thấy độ dày của lớp màng lọc PVA sau
khi được phủ lên phần màng PES hỗ trợ khoảng 1.95ƒm. Để biến tính màng, các hạt nano
TiO2 với nồng độ % khối lượng 0.05, 0.1 và 0.5 được phân tán trong nước cất bằng sóng
siêu âm trong 1 giờ và khuấy mạnh trong 30 phút. Sau đó, các màng phủ PVA được
nhúng vào dung dịch TiO2. Tất cả các màng biến tính được xử lý nhiệt ở nhiệt độ 110 oC
trong 5 phút. Màng được tổng hợp được dùng để lọc nano dung dịch muối nồng độ 2000
ppm. Tính thấm của màng composite PVA/PES biến tính TiO2 cao hơn màng PVA/PES
khơng biến tính. Hơn nữa, sự suy giảm thơng lượng của màng PVA/PES khơng biến tính
là cao nhất so với màng PVA/PES biến tính TiO2. Ví dụ, lưu lượng của màng PVA/PES
khơng biến tính giảm từ 27 L/m2h xuống 7 L/m2h trong khi thơng lượng của màng
PVA/PES được biến tính với 0.1% khối lượng, 0.05% và 0.5% TiO 2 giảm lần lượt từ 44
đến 38 L/m2h, 42 đến 29 L/m2h và 28 đến 24 L/m2h. Điều này có thể được giải thích do
TiO2 làm tăng độ nhám bề mặt màng PVA, giảm góc tiếp xúc bề mặt màng, dẫn tới tính


ưa nước tăng lên so với màng không được biến tính với TiO 2. Khả năng loại bỏ NaCl
tăng từ 28% đối với màng composite PVA/PES khơng biến tính lên 41% đối với màng
biến tính TiO2 0.5%. Sự lắng của các hạt nano TiO 2 trên bề mặt của màng composite

PVA/PES có thể bịt kín các lỗ kim và các khuyết tật cục bộ, do đó tăng cường khả năng
loại bỏ muối. Kết quả thu được chỉ ra rằng màng composite PVA/PES được biến tính với
0.1% TiO2 có khả năng thẩm thấu và loại bỏ ion vượt trội.
Amiri và cộng sự [16] đã tổng hợp hydrogel PVA với sodium alginate (SA), xác
định được rằng có sự xen kẽ giữa các phân tử PVA và SA trên cấu trúc nano của GO nhờ
liên kết hydro. Trước hết, dung dịch PVA (khối lượng phân tử 85kDa) và SA được pha
với tỉ lệ 1:1, thêm GO với các tỉ lệ 0, 1, 5 và 10% khối lượng, và dung dịch boric acid
chứa CaCl2 1%. Trong đó boric acid có tác dụng là tác nhân khâu mạng, là một Lewis
acid có thể tác động tới gốc hydroxyl của phân tử PVA để tạo ra sự khâu mạng hóa học,
cịn SA được khâu mạng nhờ tương tác ion giữa gốc alginate với ion canxi nhờ CaCl 2.
Sau đó dung dịch PVA pha (blend) với PES/PVP rồi tạo ra màng bằng phương pháp cast
dựa trên nghịch đảo pha do dung mơi khơng hịa tan. Kết quả phân tích FTIR cho thấy có
sự xen kẽ các phân tử PVA và NaAlg vào các cấu trúc nano GO bằng tương tác liên kết
hydro giữa các nhóm hydroxyl của PVA NaAlg bởi các nhóm hydroxyl của tấm nano
GO. Kết quả đo góc tiếp xúc cho thấy khi có sự thêm vào của hydrogel PVA/GO/SA
trong quá trình chế tạo màng làm giảm góc tiếp xúc, dẫn tới tăng độ ưa nước. Thí nghiệm
lọc BSA cho thấy màng có chứa 1% PVP và 1% hydrogel cho kết quả thông lượng cao
nhất và độ phân tách (rejection) tốt so với màng không có thêm hydrogel hay các màng
có lượng nồng độ hydrogel khác.
Nhìn chung đã có nhiều nghiên cứu về chế tạo màng dựa trên cơ sở poly(vinyl
alcohol) dùng nhiều chất khác nhau để khâu mạng, cũng như thêm vào một số vật liệu hạt
nano để tăng hiệu quả phân tách của màng PVA. Tuy nhiên các nghiên cứu này cịn mang
tính riêng lẻ, sử dụng nhiều loại nguyên liệu PVA có khối lượng phân tử khác nhau: như
Yu., Işiklan., Pourjafar., sử dụng PVA có khối lượng phân tử 72kDa, Z. Xie dùng PVA
160kDa để chế tạo màng, Peng. dùng bột PVA 27kDa, 47kDa để tổng hợp màng. Hiện tại
chưa có cơng trình nào nghiên cứu và so sánh tính chất cơ tính, khả năng tạo màng nano
cũng như khả năng phân tách bằng màng nano của các loại PVA có khối lượng phân tử
khác nhau. Bên cạnh đó, các nhà khoa học trong lĩnh vực màng nano trên cơ sở PVA
cũng dùng nhiều chất khâu mạng khác nhau như citric acid, maleic acid, malic acid,
furaric acid,…. Chưa có một nghiên cứu cụ thể nào so sánh khả năng phân tách của màng

khi dùng các chất khâu mạng này. Do đó mục tiêu luận văn của tôi sẽ tiến hành nghiên
cứu ảnh hưởng của khối lượng phân tử đến cơ tính và khả năng tách của màng, sử dụng
nhiều chất khâu mạng khác nhau để tổng hợp nên màng và có thể ứng dụng thêm hạt
nano lên bề mặt màng PVA đã hình thành để tăng hiệu quả tách của màng nano.


Chương 4.
4.1.

Phương pháp nghiên cứu
Nguyên vật liệu

Sodium alginate từ hãng SAFC (Đức). TiO2 từ hãng Sigma-aldrich (USA). Bột
PVA khối lượng riêng 47, 67, 98, 148 kDa từ Sigma-aldrich (USA). Malic acid từ hãng
Guangdong (Trung Quốc). Muối arsenate (Na 2AsHSO4) từ hãng Merck (Đức). Muối
NaCl 99% của Thái Lan. Nước lọc RO làm dung môi cho các dung dịch dùng để tổng
hợp màng PVA cũng như thí nghiệm sau đó.
4.2.

Tổng hợp màng

Hịa tan 0.5g SA vào 100ml nước, sau đó siêu âm trong 1 giờ. Thêm vào 2g PVA
(47, 67, 98, 147kDa) rồi khuấy ở 95oC đến khi dung dịch đồng nhất để thu dung dịch
PVA 2%. Thêm vào 0.25g lần lượt 1 trong các chất MA, maleic acid, citric acid để làm
chất khâu mạng với xúc tác H+, thu được các dung dịch PVA/SA và chất khâu mạng. Sau
đó hịa tan GO với tỉ lệ 0.1, 0.5, 1% khối lượng bằng máy siêu âm trong 1 giờ. Nhúng
màng PAN dán trên tấm kính vào dung dịch PVA/SA được pha ở trên trong 5 phút để
hình thành màng, sau đó lấy ra để qua đêm ở nhiệt độ phịng, tồn bộ q trình phủ nhúng
màng phải giữ tấm kính thẳng đứng. Sau đó sấy ở 110 oC trong 1 giờ. Màng sau khi tổng
hợp được ngâm trong nước để chờ đem đi phân tích và các thí nghiệm lọc sau này.

4.3.

Các phương pháp phân tích

Quang phổ phản xạ tổng suy yếu và hồng ngoại biến đổi Fourier (ATR- FTIR)
được dùng để phân tích các nhóm chức trong màng.
Góc tiếp xúc của nước trên bề mặt màng để biểu thị tính ưa nước của bề mặt màng
TFC.
Các mẫu màng được chuẩn bị cho kính hiển vi điện tử quét (SEM) để xác định đặc
điểm hình thái bề mặt và tiết diện. Kính hiển vi điện tử quét hoạt động nhờ một chùm
điện tử bắn từ súng phóng điện tử (có thể là phát xạ nhiệt, hay phát xạ trường,…) được
tăng tốc, hội tụ thành một chum điện tử hẹp (cỡ vài nanomet) nhờ hệ thống thấu kính từ,
sau đó qt trên bề mặt mẫu nhờ các cuộn quét tĩnh điện. Khi điện tử tương tác với bề
mặt mẫu vật, sẽ có các bức xạ phát ra, sự tạo ảnh trong SEM và các phép phân tích được
thực hiện thơng qua việc phân tích các bức xạ này.
Độ nhám của bề mặt màng sẽ được phân tích bằng kính hiển vi lực nguyên tử
(AFM). Phương pháp này dùng tia laser và detector để đo dao động của thanh rung gắn
đầu đo, là một mũi nhọn làm bằng Si hoặc SiN có kích thước một nguyên tử. Dao động
này do lực tương tác giữa các nguyên tử tại bề mặt mẫu và nguyên tử tại đầu mũi nhọn.


Việc ghi lại lực tương tác trong quá trình thanh rung quét trên bề mặt sẽ cho hình ảnh cấu
trúc bề mặt của mẫu vật.
Lượng arsenate trước và sau khi lọc nano sẽ được xác định bằng quang phổ phát
xạ nguyên tử (ICP). Hệ thống ICP-MS bao gồm một nguồn ICP (nguồn cảm ứng cao tần
plasma) nhiệt độ cao và một khối phổ kế. Nguồn ICP chuyển các nguyên tử của nguyên
tố trong mẫu thành các ion. Sau đó, những ion này được phân tách và phát hiện bằng thiết
bị khối phổ.
4.4.

Thí nghiệm lọc bằng màng nano:

Màng NF được đánh giá bằng cách lọc dung dịch ở 150 ppb bằng hệ thống dòng
chảy chéo. Đầu tiên, màng NF được sử dụng cho nước khử ion trong 3 giờ ở P=250 psi.
Sau khi thông lượng của màng đạt giá trị ổn định, thay nước khử ion bằng dung dịch 150
ppb As (V) và vận hành ở P = 150 psi. Sau 30 phút, lưu lượng nước và tốc độ dòng nước
thấm qua được đo, nước thấm qua được lấy mẫu để đo bằng phương pháp ICP để xác
định nồng độ As trong dòng sản phẩm. Kết quả đo là kết quả trung bình của 3 lần thí
nghiệm lặp lại. Tương tự như vậy cho dung dịch NaCl 5000 ppm.
Thông lượng J ( L m−2 h−1 ) được xác định từ tốc độ dịng thấm qua phương trình (1):
J=

QP
Am ×t

(1)

Trong đó QP là tốc độ dịng thấm qua, Am là diện tích bề mặt màng (0.0024 m2) và
t là thời gian lọc.
Nồng độ As (V) trong dung dịch nhập liệu và phần thấm qua được dùng để tính
khả năng loại bỏ arsen (rejection) Xs (%) trong công thức (2):

(

X s= 1−

C P , As
×100 %
C F , As

)

(2)

Trong đó CP,As và CF,As lần lượt là nồng độ arsen trong dòng thấp qua và dòng
nhập liệu.


4.5.

Nội dung nghiên cứu

4.5.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của khối lượng phân tử lên hiệu quả lọc của
màng
Sau khi tổng hợp màng PVA theo các bước trong mục 4.2 với các loại PVA có
khối lượng phân tử khác nhau, khảo sát tính chất của màng theo các phương pháp ở mục
4.3 và tiến hành thí nghiệm lọc nano để khảo sát khả năng lọc của màng như mục 4.4.
4.5.2. Quy hoạch thực nghiệm và tối ưu hóa
Sau khi thực hiện thí nghiệm lọc, thay đổi các thơng số trong q trình tổng hợp
màng, thu được các số liệu cho thấy khả năng lọc của màng. Tổng hợp và vẽ đồ thị, tìm
ra được lượng hóa chất tổng hợp cho khả năng lọc tối ưu.


Chương 5.
Kế hoạch thực hiện luận văn
Dưới đây trình bày thời gian biểu và kế hoạch để thực hiện nghiên cứu này. Kế
hoạch sẽ kết thúc và hoàn thành nghiên cứu trong cuối tháng 5 năm 2021. Hầu hết thời
gian sẽ được dùng để nghiên cứu và thực nghiệm nhằm đạt được kết quả và trình bày vào
luận văn tốt nghiệp.
Bảng 2. Kế hoạch thực hiện luận văn

Tháng
Tháng Một
Công việc

Chuẩn bị
ngun liệu
Tổng hợp
màng
Phân tích
màng

Thí nghiệm lọc

Phân tích số
liệu
Tối ưu q
trình

Viết báo cáo

Tháng Hai

Tháng Ba

Tháng Tư

Tháng Năm

Danh mục tham khảo
[1]

L. Lebrun, F. Vallée, B. Alexandre, and Q. T. Nguyen, “Preparation of chelating
membranes to remove metal cations from aqueous solutions,” Desalination, vol.
207, no. 1–3, pp. 9–23, 2007, doi: 10.1016/j.desal.2006.06.011.

[2]

T. Viraraghavan, K. S. Subramanian, and J. A. Aruldoss, “Arsenic in drinking
water - Problems and solutions,” Water Sci. Technol., vol. 40, no. 2, pp. 69–76,
1999, doi: 10.1016/S0273-1223(99)00432-1.

[3]

J. Cotruvo, Drinking water quality and contaminants guidebook. Taylor & Francis,
a CRC title, part of the Taylor & Francis imprint, a member of the Taylor &
Francis Group, LLC, 2018.

[4]

M. K. Wafi, N. Hussain, O. El-Sharief Abdalla, M. D. Al-Far, N. A. Al-Hajaj, and
K. F. Alzonnikah, “Nanofiltration as a cost-saving desalination process,” SN Appl.
Sci., vol. 1, no. 7, pp. 1–9, 2019, doi: 10.1007/s42452-019-0775-y.

[5]

M. A.-T. Berg H.C. AU3 - Nguyen, T.L. AU4 - Pham, H.V. AU5 - Schertenleib,
R. AU6 - Giger, W., “Arsenic contamination of groundwater and drinking water in
Vietnam: A human health threat: RN - Environ. Sci. Tech., v. 35, p. 2621-2626.,”

Environ. Sci. Technol., vol. 35, no. 13, pp. 2621–2626, 2001.

[6]

G. J. Wilbers, M. Becker, L. T. Nga, Z. Sebesvari, and F. G. Renaud, “Spatial and
temporal variability of surface water pollution in the Mekong Delta, Vietnam,” Sci.
Total

Environ.,

vol.

485–486,

no.

1,

pp.

653–665,

2014,

doi:

10.1016/j.scitotenv.2014.03.049.
[7]

V. H. Cong, “Desalination of brackish water for agriculture: Challenges and future

perspectives for seawater intrusion areas in Vietnam,” J. Water Supply Res.
Technol. - AQUA, vol. 67, no. 3, pp. 211–217, 2018, doi: 10.2166/aqua.2018.094.

[8]

T. Nuber, H. Stolpe, L. A. Tuan, and V. Van Nam, “Conditions of the surface
water and ground water resources in the rural area of the Mekong Delta , Vietnam –


exemplary investigations at the study sites An Binh and Hoa An,” pp. 1–17, 2000.
[9]

N. R. Nicomel, K. Leus, K. Folens, P. Van Der Voort, and G. Du Laing,
“Technologies for arsenic removal from water: Current status and future
perspectives,” Int. J. Environ. Res. Public Health, vol. 13, no. 1, pp. 1–24, 2015,
doi: 10.3390/ijerph13010062.

[10] S. Pourjafar, A. Rahimpour, and M. Jahanshahi, “Synthesis and characterization of
PVA/PES thin film composite nanofiltration membrane modified with TiO 2
nanoparticles for better performance and surface properties,” J. Ind. Eng. Chem.,
vol. 18, no. 4, pp. 1398–1405, 2012, doi: 10.1016/j.jiec.2012.01.041.
[11] B. Torabi and E. Ameri, “Methyl acetate production by coupled esterificationreaction process using synthesized cross-linked PVA/silica nanocomposite
membranes,”

Chem.

Eng.

J.,

vol.

288,

pp.

461–472,

2016,

doi:

10.1016/j.cej.2015.12.011.
[12] F. Peng, X. Huang, A. Jawor, and E. M. V. Hoek, “Transport, structural, and
interfacial properties of poly(vinyl alcohol)-polysulfone composite nanofiltration
membranes,” J. Memb. Sci., vol. 353, no. 1–2, pp. 169–176, 2010, doi:
10.1016/j.memsci.2010.02.044.
[13] Z. Xie, M. Hoang, D. Ng, C. Doherty, A. Hill, and S. Gray, “Effect of heat
treatment on pervaporation separation of aqueous salt solution using hybrid PVA/
MA/TEOS membrane,” Sep. Purif. Technol., vol. 127, pp. 10–17, 2014, doi:
10.1016/j.seppur.2014.02.025.
[14] Y. Yu, L. Yu, C. Wang, and J. P. Chen, “An innovative yttrium nanoparticles/PVA
modified PSF membrane aiming at decontamination of arsenate,” J. Colloid
Interface Sci., vol. 530, pp. 658–666, 2018, doi: 10.1016/j.jcis.2018.06.003.
[15] N. Işiklan and O. Şanli, “Separation characteristics of acetic acid-water mixtures by
pervaporation using poly(vinyl alcohol) membranes modified with malic acid,”


Chem. Eng. Process. Process Intensif., vol. 44, no. 9, pp. 1019–1027, 2005, doi:
10.1016/j.cep.2005.01.005.

[16] S. Amiri, A. Asghari, V. Vatanpour, and M. Rajabi, “Fabrication and
characterization of a novel polyvinyl alcohol-graphene oxide-sodium alginate
nanocomposite hydrogel blended PES nanofiltration membrane for improved water
purification,” Sep. Purif. Technol., vol. 250, no. March, p. 117216, 2020, doi:
10.1016/j.seppur.2020.117216.