Nghiên cứu tổng hợp vật liệu gốc PANi bã mía hấp thu hợp chất DDT trong dịch chiết đất ô nhiễm (2017)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC

ĐẶNG THỊ HIỀN

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU
GỐC POLYANILIN - BÃ MÍA HẤP
THU HỢP CHẤT DDT TRONG DỊCH
CHIẾT ĐẤT Ô NHIỄM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ

HÀ NỘI, 2017


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC

ĐẶNG THỊ HIỀN

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU
GỐC POLYANILIN - BÃ MÍA HẤP
THU HỢP CHẤT DDT TRONG
DỊCH CHIẾT ĐẤT Ô NHIỄM
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

ThS. Nguyễn Quang Hợp

HÀ NỘI, 2017


Khóa luận tốt
nghiệp

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
2

LỜI CẢM ƠN
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin được bày tỏ lời cảm ơn chân thành
đến thầy giáo ThS. Nguyễn Quang Hợp đã tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện
thuận lợi cho e trong suốt quá trình thực nghiệm và hoàn thành khóa luận này.
Em chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô trong khoa Hóa Học, Trường Đại học Sư
phạm Hà Nội 2 đã tận tình truyền đạt kiến thức và hướng dẫn em trong suốt quá trình
học tập. Với vốn kiến thức được tiếp thu được trong suốt quá trình học tập bốn năm
qua không chỉ là nền tảng cho quá trình nghiên cứu khóa luận mà còn là hành trang quí
báu để em bước vào đời một cách vững chắc và tự tin.
Em xin chân thành cảm ơn bạn bè và người thân đã luôn tạo điều kiện và động
viên, khuyến khích em học tập đến ngày hôm nay.
Trân trọng!

K39A – SP Hóa

Đặng Thị
Hiền


Khóa luận tốt

nghiệp

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
2

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng đây là công trình nghiên cứu của tôi, có sự hỗ trợ từ giáo
viên hướng dẫn thầy giáo ThS. Nguyễn Quang Hợp. Các nội dung nghiên cứu và kết
quả trong đề tài này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình
nghiên cứu nào trước đây. Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn
chịu trách nhiệm trước Hội đồng, cũng như kết quả khóa luận của mình.
Hà Nội, ngày 28 tháng 04 năm 2017
Sinh viên

Đặng Thị Hiền

K39A – SP Hóa

Đặng Thị
Hiền


Khóa luận tốt
nghiệp

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
2

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU............................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài............................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu......................................................................................... 2
3. Nhiệm vụ nghiên cứu ........................................................................................ 2
4. Đối tượng nghiên cứu........................................................................................ 2
5. Phương pháp nghiên cứu................................................................................... 2
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn........................................................................... 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN................................................................................. 3
1.1. Định nghĩa thuốc BVTV [5] .......................................................................... 3
1.2. Phân loại thuốc BVTV [6, 8] ......................................................................... 3
1.2.1. Phân loại dựa trên đối tượng sinh vật hại................................................... 3
1.2.2. Phân loại theo gốc hóa học.......................................................................... 4
1.3. Thực trạng đất bị ô nhiễm POP ở nước ta [5] ................................................ 5
1.4. Các biện pháp xử lý đất bị nhiễm POP [6, 7] ................................................ 7
1.4.1. Các biện pháp xử lý trên thế giới ................................................................ 7
1.4.2. Các biện pháp xử lý tại Việt Nam ............................................................... 9
1.5. Tổng hợp và ứng dụng của polyanilin ......................................................... 10
1.5.1. Nghiên cứu tổng hợp PANi [4] ................................................................. 10
1.5.2 Bã mía và ứng dụng của bã mía ................................................................. 14
1.6. Hấp phụ các chất ô nhiễm [ 1- 3, 9-11]........................................................ 16
1.6.1. Các khái niệm cơ bản ................................................................................ 16
1.6.2. Quy trình hấp phụ...................................................................................... 17
1.6.3. Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir ............................................ 17
1.6.4. Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich............................................ 19

K39A – SP Hóa

Đặng Thị
Hiền

Khóa luận tốt
nghiệp

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
2

CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM ............ 21
2.1. Thực nghiệm................................................................................................. 21
2.1.1. Máy móc và thiết bị................................................................................... 21
2.1.2. Dụng cụ và hóa chất .................................................................................. 21
2.1.3. Tiến hành thí nghiệm ................................................................................ 21
2.2. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................. 24
2.2.1. Phương pháp chiết rửa thuốc BVTV ra khỏi đất ô nhiễm ........................ 24
2.2.2. Phương pháp hấp phụ các chất ô nhiễm.................................................... 25
2.2.3. Sắc kí khí ghép khối phổ - GCMS ............................................................ 25
2.2.4. Phổ hồng ngoại (IR) .................................................................................. 26
2.2.5. Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) ................................................. 26
2.2.6. Phần mềm xử lý số liệu Origin và Excel .................................................. 27
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... 28
3.1. Hiệu suất tổng hợp vật liệu hấp thu ............................................................. 28
3.2. Đặc trưng của bã mía và PANi-BM............................................................. 28
3.3. Khả năng hấp thu thuốc BVTV của vật liệu ................................................ 32
3.3.1. Ảnh hưởng của bản chất vật liệu............................................................... 32
3.3.2. Ảnh hưởng của thời gian........................................................................... 33
3.3.3. Ảnh hưởng của khối lượng vật liệu........................................................... 34
3.3.4. Ảnh hưởng của nồng độ ban đầu .............................................................. 35
3.4. Nghiên cứu hấp phụ đẳng nhiệt khi thay đổi nồng độ ................................. 36
3.4.1. Mô hình đẳng nhiệt Langmuir .................................................................. 36
3.4.2. Mô hình đẳng nhiệt Freundlich ................................................................. 39

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................. 41
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................... 42

K39A – SP Hóa

Đặng Thị
Hiền


Khóa luận tốt
nghiệp

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
2

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
APS

Amoni pesunfat

BVTV

Bảo vệ thực vật

BM

Bã mía

CV

Vòng tuần hoàn đa chu kỳ

DDT

1,1,1-trichloro-2,2-bis (4-chlorophenyl) ethane
(Dichrolo Diphenyl Trichroloethane)

EPA

Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ

GCMS

Gas Chromatography Mass Spectometry

IR

Phổ hồng ngoại

PANi hoặc PA

Polyanilin

PANi-BM

Polyanilin-bã mía

PAH

Hợp chất thơm đa vòng PCB

Polychlorinated Biphenyls POP
Persistent Organic pollutants PPy
Polypyrol
PT

Polythiophen

SEM

Scanning Electron Microscope

VLHT

Vật liệu hấp thu

WE

Điện cực làm việc

K39A – SP Hóa

Đặng Thị
Hiền


Khóa luận tốt
nghiệp

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội

2

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU
HÌNH VẼ
Hình 1.1: Sơ đồ tổng hợp PANi từ ANi và (NH4)2S2O8
Hình 1.2: Hình ảnh các thành phần hoá học chính của bã mía
Hình 1.3: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir
Hình 1.4: Đồ thị sự phụ thuộc của C/q vào C
Hình 1.5: Đường hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich
Hình 1.6: Đồ thị để tìm các hằng số trong phương trình Freundlich
Hình 3.1: Phổ hồng ngoại của bã mía
Hình 3.2: Phổ hồng ngoại của PANi
Hình 3.3: Phổ hồng ngoại của PANi-BM
Hình 3.4: Ảnh SEM của bã mía (a), PANi (b) và PANi-BM (c)
Hình 3.5: Khả năng hấp thu o, p’-DDT của các vật liệu gốc PANi và bã mía
Hình 3.6: Khả năng hấp thu p, p’-DDT của các vật liệu gốc PANi và bã mía
Hình 3.7: Khả năng hấp thu chất DDT của các vật liệu PANi và bã mía
Hình 3.8: Ảnh hưởng của thời gian đến dung lượng hấp phụ các hợp chất DDT bằng
vật liệu gốc PABM21
Hình 3.9: Ảnh hưởng của thời gian đến dung lượng hấp phụ và hiệu suất hấp phụ DDT
tổng bằng vật liệu gốc PABM21
Hình 3.10: Khả năng hấp thu các hợp chất DDT của PABM21 khi thay đổi khối lượng
của vật liệu hấp phụ
Hình 3.11: Khả năng hấp phụ DDT tổng của PABM21 khi thay đổi khối lượng của vật
liệu hấp phụ
Hình 3.12: Ảnh hưởng của nồng độ chất bị hấp thu ban đầu đến dung lượng hấp phụ o,
p’-DDT
Hình 3.13: Ảnh hưởng của nồng độ chất bị hấp thu ban đầu đến dung lượng hấp phụ p,
p’-DDT
Hình 3.14: Ảnh hưởng của nồng độ chất bị hấp thu ban đầu đến dung lượng hấp phụ

và hiệu suất hấp phụ của hợp chất DDT
Hình 3.15: Phương trình đẳng nhiệt Langmuir của PABM21 đối với hợp chất o, p’-

K39A – SP Hóa

Đặng Thị
Hiền


Khóa luận tốt
nghiệp

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
2

DDT
Hình 3.16: Phương trình đẳng nhiệt Langmuir của PABM21 đối với hợp chất p, p’DDT
Hình 3.17: Phương trình đẳng nhiệt Langmuir của PABM21 đối với DDT tổng
Hình 3.18: Mối quan hệ giữa RL với nồng độ của o, p’-DDT ban đầu
Hình 3.19: Mối quan hệ giữa RL với nồng độ của p, p’-DDT ban đầu
Hình 3.20: Mối quan hệ giữa RL với nồng độ của DDT ban đầu
Hình 3.21: Phương trình đẳng nhiệt Freundlich của PABM21 đối với hợp chất o, p’DDT
Hình 3.22: Phương trình đẳng nhiệt Freundlich của PABM21 đối với hợp chất p, p’DDT
Hình 3.23: Phương trình đẳng nhiệt Freundlich của PABM21 đối với hợp chất DDT
BẢNG BIỂU
Bảng 3.1: Quy kết các nhóm chức của bã mía
Bảng 3.2: Quy kết các nhóm chức của PANi
Bảng 3.3: Quy kết các nhóm chức của PANi-BM
Bảng 3.4: Bảng giá trị thông số cho mô hình đẳng nhiệt Langmuir
Bảng 3.5:

K39A – SP Hóa

Bảng giá trị thông số cho mô hình đẳng nhiệt Freundlich

Đặng Thị
Hiền


Khóa luận tốt
nghiệp

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
2

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Việt Nam là một nước có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm rất thuận lợi cho sản xuất
nông nghiệp. Với sự phát triển của khoa học kĩ thuật, để nâng cao hiệu quả kinh tế,
nâng cao năng suất cây trồng, tăng mùa vụ,… việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật
(BVTV) càng ngày càng đóng vai trò quan trọng đối với nền nông nghiệp. Nhưng việc
lạm dụng, sử dụng không đúng cách, hay sự thiếu hiểu biết về việc sử dụng thuốc
BVTV gây tác dụng phụ ảnh hưởng đến môi trường sinh thái, sản phẩm nông nghiệp,
đặc biệt là ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người.
Hiện nay, việc xử lý đất bị ô nhiễm hợp chất hữu cơ khó phân hủy POP có trong
thuốc BVTV là vấn đề cấp bách ở Việt Nam cũng như các nước trên thế giới.
Có rất nhiều phương pháp đã được nghiên cứu và sử dụng như than hoạt tính, sắt
nano, mùn cưa, hay một số vật liệu compozit. Nhưng hầu hết các phương pháp này
được tiến hành đều rất tốn kém, hiệu quả thấp và cần những trang thiết bị hiện đại tính
khả thi không cao, khó có khả năng áp dụng vào thực tế đời sống sinh hoạt cũng như

sản xuất.
Các phụ phẩm nông nghiệp, các vật liệu lignocelluloses như mùn cưa, xơ dừa,
trấu,… được nghiên cứu để sử dụng trong việc xử lý thuốc BVTV trong đất vì chúng
có ưu điểm là giá thành rẻ là vật liệu có thể tái tạo được và thành phần chính của
chúng dễ biến tính và có tính chất hấp phụ hoặc trao đổi ion cao.
Với mục tiêu tìm kiếm một loại phụ phẩm nông nghiệp có khả năng xử lý hiệu
quả hợp chất DDT dịch chiết đất ô nhiễm, có giá thành rẻ, thân thiện với môi trường
trong quá trình xử lý, tôi đã chọn bã mía để khảo sát khả năng hấp thu hợp chất DDT
trong dịch chiết đất ô nhiễm. Quá trình biến tính bã mía bằng axit clohidric cũng được
áp dụng để xem xét hiệu quả của nó đối với việc hấp thu hợp chất DDT trong dịch
chiết đất ô nhiễm.
Chính vì lí do trên tôi đã chọn đề tài: “Nghiên cứu tổng hợp vật liệu gốc
PANi/Bã mía hấp thu hợp chất DDT trong dịch chiết đất ô nhiễm”.

K39A – SP Hóa

1

Đặng Thị
Hiền


Khóa luận tốt
nghiệp

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
2

2. Mục đích nghiên cứu
Tổng hợp PANi/ Bã mía bằng phương pháp hóa học.

Hấp thu hợp chất DDT bằng PANi/ Bã mía trong dịch chiết đất ô nhiễm.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu tình hình ô nhiễm thuốc BVTV hiện nay.
Nghiên cứu phương pháp tổng hợp PANi/ bã mía bằng phương pháp hóa học.
Nghiên cứu hấp thu DDT bằng PANi/ bã mía ở các điều kiện khác nhau như: thời
gian, khối lượng vật liệu, nồng độ DDT và các mô hình hấp phụ đẳng nhiệt cho DDT.
Phân tích, đánh giá kết quả mẫu nước có chứa các hợp chất DDT đã được hấp

K39A – SP Hóa

2

Đặng Thị
Hiền


Khóa luận tốt
nghiệp

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
2

thu.
Thực nghiệm đánh giá kết quả và hiệu suất các đề xuất.
4. Đối tượng nghiên cứu
Thuốc bảo vệ thực vật (các hợp chất DDT trong dịch chiết đất ô nhiễm),
polyanilin, bã mía.
5. Phương pháp nghiên cứu
Đọc và tìm hiểu tài liệu có liên quan tới PANi, bã mía và thuốc BVTV (điển hình
là DDT), phương pháp hấp thu chất ô nhiễm môi trường.

Sử dụng các phương pháp nghiên cứu hiện đại để đánh giá PANi/ bã mía (IR,
SEM,...).
Sử dụng phương pháp phân tích hàm lượng các hợp chất DDT (GCMS).
Đánh giá, phân tích và xử lý số liệu thu được bằng các phần mềm thông dụng.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Kết quả nghiên cứu của khóa luận góp phần làm cơ sở khoa học để mở ra một
phương pháp mới xử lí chất ô nhiễm một cách đơn giản, hiệu quả hơn và thân thiện
với môi trường trong quá trình xử lý thuốc BVTV tồn dư trong đất.
Nếu được nghiên cứu sâu hơn nữa thì kết quả của khóa luận có thể áp dụng
triển khai vào thực tế để xử lý tại chỗ các điểm ô nhiễm thuốc BVTV tồn dư trong đất
với chi phí thấp.

K39A – SP Hóa

3

Đặng Thị
Hiền


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. Định nghĩa thuốc BVTV [5]
Thuốc BVTV là những hợp chất hoá học (vô cơ, hữu cơ), những chế phẩm sinh
học (chất kháng sinh, vi khuẩn, nấm, siêu vi trùng, tuyến trùng, …), những chất có
nguồn gốc thực vật, động vật, được sử dụng để bảo vệ cây trồng và nông sản, chống
lại sự phá hại của những sinh vật gây hại (côn trùng, nhện, tuyến trùng, chuột, chim,
thú rừng, nấm, vi khuẩn, rong rêu, cỏ dại, …).
Theo qui định tại điều 1, chương 1, điều lệ quản lý thuốc BVTV (ban hành kèm
theo Nghị định số 58/2002/NĐ-CP ngày 03/6/2002 của Chính phủ), ngoài tác dụng

phòng trừ sinh vật gây hại tài nguyên thực vật, thuốc BVTV còn bao gồm cả những
chế phẩm có tác dụng điều hoà sinh trưởng thực vật, các chất làm rụng lá, làm khô
cây, giúp cho việc thu hoạch mùa màng bằng cơ giới được thuận tiện (thu hoạch bông
vải, khoai tây bằng máy móc, …). Những chế phẩm có tác dụng xua đuổi hoặc thu hút
các loài sinh vật gây hại tài nguyên thực vật đến để tiêu diệt.
Ở nhiều nước trên thế giới thuốc BVTV có tên gọi là thuốc trừ dịch hại. Sở dĩ gọi
là thuốc trừ dịch hại là vì những sinh vật gây hại cho cây trồng và nông sản (côn trùng,
nhện, tuyến trùng, chuột, chim, nấm, vi khuẩn, cỏ dại, …) có một tên chung là những
dịch hại, do vậy những chất dùng để diệt trừ chúng được gọi là thuốc trừ dịch hại.
1.2. Phân loại thuốc BVTV [6, 8]
Thuốc BVTV có thể được phân loại theo nhiều cách như: phân loại theo đối
tượng phòng trừ (thuốc trừ sâu, thuốc trừ bệnh, thuốc trừ cỏ dại,...) hoặc phân loại theo
gốc hóa học (nhóm clo hữu cơ, nhóm lân hữu cơ,..). Các thuốc trừ sâu khác nhau thì
độc tính và khả năng gây độc khác nhau.
1.2.1. Phân loại dựa trên đối tượng sinh vật hại
1. Thuốc trừ sâu
2. Thuốc trừ bệnh
3. Thuốc trừ cỏ dại


4. Thuốc trừ ốc sên
5. Thuốc trừ chuột
6. Thuốc trừ nhện hại cây
7. Thuốc trừ tuyến trùng
8. Thuốc trừ động vật hoang dã hại mùa màng
9. Thuốc trừ cá hại mùa màng
10. Thuốc xông trừ sâu bệnh hại nông sản trong kho
11. Thuốc trừ thân cây mộc
12. Thuốc làm rụng lá cây
13. Thuốc làm khô cây

14. Thuốc điều hoà sinh trưởng cây
15. Thuốc trừ chim hại mùa màng
1.2.2. Phân loại theo gốc hóa học
- Nhóm thuốc thảo mộc: có độ độc cấp tính cao nhưng mau phân hủy trong môi
trường.
- Nhóm clo hữu cơ: DDT, 666,...nhóm này có độ độc cấp tính tương đối thấp
nhưng tồn lưu lâu trong cơ thể người, động vật và môi trường, gây độc mãn tính nên
nhiều sản phẩm bị cấm hoặc hạn chế sử dụng.
- Nhóm lân hữu cơ: Wofatox Bi-58,... độ độc cấp tính của các loại thuốc thuộc
nhóm này tường đối cao nhưng mau phân hủy trong cơ thể người và môi trường hơn
so với nhóm clo hữu cơ.
- Nhóm carbamate: Mipcin, Bassa. Sevin,... đây là thuốc dược dùng rộng rãi bởi
vì thuốc tương đối rẻ tiền, hiệu lực cao, độ độc cấp tính tương đối cao, khả nâng phân
hủy tương tự nhóm lân hữu cơ.
- Nhóm Pyrethoide (Cúc tổng hợp): Decis, Sherpa, Sumicidine, nhóm này dễ bay
hơi và tương đối mau phân hủy trong môi trường và cơ thể người.
- Các hợp chất Pheromone: Là những hóa chất đặc biệt do vi sinh vật tiết ra để
kích thích hành vi của những vi sinh vật khác cùng loài. Các chất điều hòa sinh trưởng
côn trùng (Nomolt, Applaud,...): là những chất được dùng để biến đổi sự phát triển của
côn trùng. Chúng ngăn cản côn trùng biến thái từ tuổi nhỏ sang tuổi lớn hoặc ép buộc
chúng phải trưởng thành từ rất sớm: Rất ít độc với người vả môi trường.


- Nhóm thuốc trừ sâu vi sinh (Dipel, Thuricide, Xentari, NPV,...): Rất ít độc với
người và các sinh vật không phải là dịch hại.
- Ngoài ra còn có nhiều chất có nguồn gốc hóa học khác, một số sản phẩm từ dầu
mỏ được làm thuốc trừ sâu.
Trong các nhóm thuốc BVTV trên đây được sử dụng phổ biến hơn cả là thuốc trừ
sâu, thuốc trừ bệnh và thuốc trừ cỏ dại. Trong đó các loại thuốc BVTV khó phân hủy
(Persistent Organic Pollutant – POPs) là nguy hiểm cho môi trường sinh thái và sức

khỏe con người nhất. Hầu hết các loại thuốc BVTV nhóm POP đã bị cấm sử dụng như
DDT, thuốc trừ sâu 666, tuy nhiên các điểm ô nhiễm POP hiện nay hầu hết là tồn dư từ
hàng chục năm nay.
1.3. Thực trạng đất bị ô nhiễm POP ở nước ta [5]
Thuốc BVTV bắt đầu sử dụng ở miền Bắc vào những năm 1955 và cho đến nay
việc sử dụng thuốc BVTV ở nước ta tăng nhanh. Theo cục BVTV, trong giai đoạn
1981-1986, số lượng thuốc sử dụng là 6,5-9 nghìn tấn thương phẩm, tăng lên 20-30
nghìn tấn trong giai đoạn 1991-2000 và từ 36-75,8 nghìn tấn trong giai đoạn 20012010. Lượng hoạt chất tính theo đầu diện tích canh tác (kg/ha) cũng tăng từ 0,3 kg
(1981-1986) và lên 1,24-2,54 kg (2001-2010). Chính việc sử dụng thuốc BVTV tăng
nhanh là nguyên nhân gây lên ô nhiễm môi trường đặc biệt là môi trường đất ở nước
ta. Theo thống kê, hiện nay nước ta có khoảng trên 1153 khu vực ô nhiễm nặng thuốc
bảo vệ thực vật dạng POP.
Theo khảo sát cho thấy tại tỉnh Nghệ An có hàng trăm điểm bị nhiễm, điển hình
là Hòn Trơ, Diễn Châu, Kim Liên, Nam Đàn. Đặc biệt là kho thuốc bảo vệ thực vật tại
xã Diễn Yên, huyện Diễn Châu và địa điểm Hòn Trơ là một trong 913 điểm tồn lưu
thuốc bảo vệ thực vật trên địa bàn tỉnh tồn tại hàng chục năm nay, kho thuốc đã gây ra
tình trạng ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đời sống dân sinh của người dân.
Theo nghiên cứu của Vũ Đức Thảo và các cộng sự - Trung tâm công nghệ xử lý
môi trường, thuộc Bộ Tư Lệnh Hóa học, hàm lượng DDT trong đất tại Hà Nội các năm
1992 (4 mẫu đất),năm 1995 (8 mẫu đất), năm 1998 (8 mẫu đất) và năm 2001 (8 mẫu
đất) lần lượt nằm trong khoảng từ 59,7-970,6 ng/g (trung bình 268,27), từ 159,7-940,5
ng/g (trung bình 182,26 ng/g), từ 49,7-870,5 (trung bình 120,36ng/g)và từ 51,7-850,5
(trung bình 103,23ng/g). Các số liệu trên đã chứng tỏ có sự tồn tại dư hàm lượng DDT


đáng kể trong đất mà giá trị cho phép của DDT trong đất theo tiêu chuẩn TCVN 59411995 (nồng độ DDT < 100 ng/g) và các chất biến đổi từ DDT ( DDE và DDD). DDE
(1,1-diclo-2,2bis(4-clophenyl)eten) và DDD (1,1-diclo-2,2bis(4-clophenyl)etan) là các
sản phẩm biến đổi có khả năng độc hơn và thường đi kèm với DDT trong các thành
phần của môi trường đất.
Qua nghiên cứu được tiến hành vào năm 2006 (Vũ Đức Toàn thuộc Khoa Môi

trường – Trường Đại học Thủy Lợi), với 60 mẫu tại các xã thị trấn, thuộc 5 huyện
ngoại thành Sóc Sơn, Đông Anh, Gia Lâm, Từ Liêm, Thanh Trì và nội thành Hà Nội.
Các mẫu được lấy ở những khu vực nông nghiệp đồng thời được lấy ngẫu nhiên tại các
khu vực có hoạt động đô thị và hoạt động công nghiệp. Kết quả phân tích cho thấy
DDT tổng nằm trong khoảng từ ND đến 171,83ng/g (trung bình 56,68 ng/g). Tuy
nhiên, vẫn còn một số mẫu có DDT tổng vượt quá ngưỡng trên. Kết quả phân tích cho
thấy trong 8 mẫu thuộc khu vực có hoạt động nông nghiệp của huyện Sóc Sơn, Từ
Liêm và Thanh Trì, hàm lượng DDT tổng lần lượt là 161,84; 163,75; 102,25; 106,76;
164,27, 164,38 và 171,83ng/g. Tại các khu vực khác như khu công nghiệp, trung tâm
Hà Nội và các khu trung tâm của năm huyện ngoại thành, DDT tổng cũng được tìm
thấy và nằm trong khoảng từ ND đến 67,82 ng/g (trung bình 21,22 ng/g). Như vậy, tồn
dư của DDT trong đất vẫn ở mức độ đáng kể, ngoài ra DDT còn được phát hiện thấy
tại mặt nước một số hồ, kênh và tại bệnh viện hoặc khu vực dân cư trong nội thành Hà
Nội là khá cao cụ thể là theo kết quả phân tích năm 1997 của Đặng Đức Nhận và các
cộng sự, hàm lượng DDT tổng trong trầm tích tại các kênh trong khu vực trung tâm và
ngoại thành Hà Nội vào mùa khô, nằm trong khoảng từ 7- 80 ng/g. Đến năm 2000, tiếp
tục xác định được tổng hàm lượng POP trung bình trong các mẫu bùn ở Hà Nội vào
mùa mưa là 583 ng/g và giảm đi một nửa vào mùa khô. Đặc biệt hàm lượng trung bình
của DDT tổng của các mẫy bùn lấy từ kênh rạch gần khu bệnh viện Bạch Mai và Đại
La có giá trị 1.300 ng/g.
Tại Vĩnh Phúc, theo nghiên cứu thống kê đã công bố, tình trạng ô nhiễm thuốc
bảo vệ thực vật xảy ra khá phức tạp ở nhiều vùng trong tỉnh. Kết quả phân tích cho
thấy: trong đất trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc nói chung đều dư lượng thuốc BVTV vượt
quá mức cho phép từ 10-15%; trong đó huyện Mê Linh vượt trên 18%, Yên Lạc, Vĩnh
Tường vượt trên 20% đặc biệt là thuốc BVTV họ Clo là loại thuốc khó phân hủy, tồn
tại rất lâu trong môi trường đất nhưng đã phát hiện có trong 10 mẫu, chiếm 23,03%...


Như vậy tình trạng đất ô nhiễm thuốc bảo vệ thực vật nói chung và thuốc BVTV
khó phân hủy nói riêng ngày càng là một vấn đề cấp bách ở nước ta. Nó ảnh hưởng và

tác động nghiêm trọng đến việc sản xuất nông nghiệp cũng như môi trường và sức
khỏe con người.
1.4. Các biện pháp xử lý đất bị nhiễm POP [6, 7]
1.4.1. Các biện pháp xử lý trên thế giới
Các nhà khoa học trên thế giới đã cảnh báo rằng cùng với các ô nhiễm nguồn
nước, ô nhiễm không khí thì ô nhiễm đất cũng là vấn đề đáng báo động hiện nay, đặc
biệt trong việc sử dụng nông dược và phân bón hóa học. Ô nhiễm đất không những
ảnh hưởng xấu tới nông nghiệp và chất lượng nông sản, mà còn thông qua lương thực,
rau quả…ảnh hưởng gián tiếp tới sức khỏe con người và động vật.
Sử dụng hóa chất BVTV không hợp lí gây ô nhiễm môi trường và mức độ ô
nhiễm theo dư lượng trong đất, nước, không khí. Hiện nay trên thế giới đã có nhiều
biện pháp khác nhau được nghiên cứu và sử dụng để xử lý các đối tượng nhiễm hóa
chất BVTV cũng như tiêu hủy chúng. Những biện pháp được sử dụng chủ yếu là:
1.4.1.1. Phá hủy bằng tia cực tím (hoặc bằng ánh sáng mặt trời)
Các phản ứng phân hủy bằng tia cực tím (UV), bằng ánh sáng mặt trời thường
làm gãy mạch vòng hoặc gãy các mỗi liên kết giữa Clo và Cacbon hoặc nguyên tố
khác trong cấu trúc phân tử của chất hữu cơ và sau đó thay thế nhóm Clo bằng nhóm
Phenyl hoặc nhóm Hyđroxyl và giảm độ độc của hoạt chất. Ưu điểm của phương pháp
này là hiệu suất xử lí cao, chi phí cho xử lí thấp, rác thải an toàn ngoài môi trường.
Tuy nhiêm, nhược điểm của phương pháp này là không thể áp dụng để xử lí chất ô
nhiễm chảy tràn và chất thải rửa có nồng độ đậm đặc. Nếu áp dụng để xử lí ô nhiễm
đất thì lớp đất trực tiếp được tia UV chiếu không dày hơn 5mm. Do đó, khi cần xử lí
nhanh lớp đất bị ô nhiễm tới các tầng sâu hơn 5mm thì phương pháp này ít được sử
dụng và đặc biệt trong công nghệ xử lí hiện trường.
1.4.1.2. Phá hủy bằng vi sóng Plasma
Phương pháp này được tiến hành trong thiết bị cấu tạo đăc biệt. Chất hữu cơ
được dẫn qua ống phản ứng, phản ứng ở đây là Detector Plasma sinh ra sự sống phát
xạ electron cực ngắn (vi sóng). Sóng phát xạ electron tác dụng vào các phân tử hữu cơ
3-

tạo ra nhóm gốc tự dovà sau đó dẫn tới các phản ứng tạo SO2, CO2, HPO4 , Cl2, Br2,...
(sản phẩm tọa ra phụ thuộc vào bản chất thuốc bảo vệ thực vật).


Ví dụ: Malathion bị phá hủy như sau:
Plasma + C10H19OPS2  15 O2 + 10 CO2 + 9 H2O + HPO4

3-

Kết quả thực nghiệm theo phương pháp trên một số loại thuốc BVTV đã phá hủy
đến 99% (với tốc độ từ 1,8 đến 3 kg/h).
Ưu điểm của phương pháp này là hiệu suất xử lí cao, thiết bị gọn nhẹ; khí thải
khi xử lí an toàn cho môi trường. Tuy nhiên nhược điểm của phương pháp này là chỉ
sử dụng hiệu quả trong pha lỏng và pha khí, chi phí cho xử lí cao, phải đầu tư lớn.
1.4.1.3. Oxy hóa bằng không khí ướt
Phương pháp này dựa trên cơ chế oxy hóa bằng hỗn hợp không khí và hơi nước ở
0

nhiệt độ cao >350 C và áp suất 150 atm. Kết quả xử lý đạt hiệu quả 95%. Chi phí cho
xử lí theo phương pháp này chưa được nghiên cứu.
1.4.1.4. Oxy hóa bằng nhiệt độ cao (thiêu đốt, nung chảy, lò nung chảy)
Phương pháp oxi hóa ở nhiệt độ cao có hai công đoạn chính:
Công đoạn 1: Công đoạn tách chất ô nhiễm ra hỗn hợp đất bằng phương pháp
hóa hơi chất ô nhiễm.
Công đoạn 2: Là công đoạn phá hủy chất ô nhiễm bằng nhiệt độ cao. Dùng nhiệt
đọ cao có lượng oxi dư để oxi hóa các chất ô nhiễm thành CO2, H2O, NOx, P2O5,…
Ưu điểm của phương pháp xử lí nhiệt độ cao là phương pháp tổng hợp vừa tách
chất ô nhiễm ra khỏi đất, vừa làm sạch triệt để chất ô nhiễm, khí thải rất an toàn cho
môi trường (khi có hệ thống lọc khí thải). Hiệu suất xử lí tiêu độc cao > 95%; cặn bã
tro sau khi xử lí chiếm tỉ lệ nhỏ (0,01%).

Hạn chế của phương pháp này là chi phí cho xử lí cao, không áp dụng cho xử lí
đất bị ô nhiễm kim loại nặng, cấu trúc đất sau khi xử lí bị phá hủy, khí thải cần phải
lọc trước khi thải ra môi trường.
1.4.1.5. Phân hủy bằng công nghệ sinh học
Quá trình này dựa trên sự hoạt động của các sinh vật sống (vi khuẩn và nấm) để
phân hủy những chất ô nhiễm tới nồng độ thấp hơn ngưỡng cho phép. Phương pháp
này thể hiện những ưu điểm so với các phương pháp trên là chi phí cho quá trình xử lý
thấp hơn và có khả năng phân hủy hoàn toàn chất gay ô nhiễm mà không làm thay đổi
kết cấu của môi trường xung quanh. Tuy nhiên điểm hạn chế tương đối lớn của
phương pháp này là ngưỡng nồng độ xử lý được tương đối thấp so với các phương
pháp khác và thời gian xử lý tương đối dài.


1.4.1.6. Khử bằng hóa chất pha hơi
0
Bản chất của phản ứng này là tiến hành khử DDT bằng hiđro ở nhiệt độ 850 C
hoặc cao hơn. Nguồn sản sinh hiđro ở đây là nước. Sản phẩm cuối cùng của quá trình
xử lý là metan sau đó sẽ chuyển thành CO2 và HCl. Khí thải sau quá trình xử lí xẽ
được tách bụi và axit.
1.4.1.7. Biện pháp ozon hóa/UV
Ozon hóa kết hợp với chiếu tia cực tím là phương pháp phân hủy các chất thải
hữu cơ trong dung dịch hoặc trong dung môi. Kỹ thuật này thường được áp dụng để xử
lý ô nhiễm thuốc trừ sâu ở Mỹ. Phản ứng hóa học để phân hủy hợp chất là:
Thuốc trừ sâu, diệt cỏ + O3 CO2 + H2O + các nguyên tố khác
Ưu điểm của phương pháp này là sử dụng thiết bị gọn nhẹ, chi phí vận hành thấp,
chất thải ra môi trường sau khi xử lý ít độc, thời gian phân hủy rất ngắn. Nhược điểm
của phương pháp là chỉ sử dụng có hiệu quả cao trong các pha lỏng, pha khí. Chi phí
ban đầu cho xử lý rất lớn.
1.4.1.8. Phương pháp tách chiết
Phương pháp này dựa vào việc rửa các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy ra khỏi

đất. Quá trình rửa tập trung vào việc di dời các chất hữu cơ khó phân hủy. Quá trình
được tiến hành với một vài loại tác nhân rửa khác nhau.
Ưu điểm của phương pháp này là đơn giản, dễ sử dụng, chi phí thấp và đạt hiệu
quả cao.
1.4.1.9. Oxy hóa siêu tới hạn và plasma
Quá trình oxy hóa được tiến hành ở áp suất 250 atm. Nhiệt độ dao động từ 400 –
0

500 C sản phẩm chính là CO2, nước, axit hữu cơ và muối. Phương pháp này đã được
cấp phép tại Nhật và Mỹ.
1.4.1.10. Các biện pháp khác
Sử dụng lò đốt đặc chủng.
Lò đốt xi măng.
Oxy hóa muối nóng chảy.
Khử bằng chất xúc tác, kiềm, oxi hóa điện hóa trung gian.
1.4.2. Các biện pháp xử lý tại Việt Nam
Hiện nay ở nước ta chưa có công nghệ xử lý triệt để đất có tồn dư thuốc bảo vệ


thực vật thuộc nhóm khó phân hủy trên.
Cho đến nay vẫn sử dụng các công nghệ
- Sử dụng lò thiêu đốt nhiệt độ thấp (Trung tâm công nghệ xử lý môi trường – Bộ
tư lệnh Hoá học).
- Sử dụng lò đốt xi măng nhiệt độ cao (Công ty Holchim thí điểm tại Hòn
Chông).
- Sử dụng lò đốt 2 cấp có can thiệp làm lạnh cưỡng bức (Công ty Môi trường
Xanh thực hiện tại các khu công nghiệp).
- Công nghệ phân huỷ sinh học (Viện Công nghệ Sinh học phối hợp một số đơn
vị khác thực hiện).
Tuy nhiên các phương pháp trên có nhiều hạn chế:

- Phải đào xúc vận chuyển khối lượng lớn đất tồn dư
- Việc bao gói đóng thùng, chuyên chở có nhiều nguy cơ tiềm ẩn
- Việc nung đốt trong lò xi măng chưa khẳng định đã phân hủy hoàn toàn chất
độc hại, mà không phát sinh đioxin thải ra môi trường
- Chi phí đốt quá lớn
Yêu cầu công nghệ phù hợp cho việc xử lý các chất POP tại Việt Nam vừa có thể
triển khai rộng, phù hợp với điều kiện kinh tế, kĩ thuật và trình độ kỹ thuật và quản lý
ở trong nước, mà vẫn giữ được yêu cầu tối quan trọng là không gây phát tán chất độc,
không phát sinh chất độc thứ cấp như đioxin, furan hay các chất độc hại khác ra môi
trường. Tuy nhiên, cho đến nay chưa có phương pháp xử lý công nghệ nào đáp ứng
được yêu cầu thực tế.
1.5. Tổng hợp và ứng dụng của polyanilin
1.5.1. Nghiên cứu tổng hợp PANi [4]
Polyanilin (PANi) là một polyme dẫn điện có độ phân cực thấp, có tính ổn định
cao trong môi trường không khí, khá bền trong môi trường kiềm và axit. Đặc biệt,
PANi là loại vật liệu nhẹ và xốp; dễ tổng hợp bằng cả phương pháp hoá học và điện
hoá; dễ pha tạp, biến tính với các phụ gia. Vì vậy, PANi đã được nhiều nhà khoa học ở
các nước trên thế giới nghiên cứu ứng dụng về khả năng hấp phụ ion kim loại nặng và
các chất hữu cơ độc hại trong nước thải của bột PANi, góp phần xử lý ô nhiễm môi
trường. Phương pháp điện hóa cho polyme ở dạng màng và phương pháp hóa học cho


polyme ở dạng bột. Những polyme dẫn điện thông dụng như polypyrol (PPy),
polyanilin (PANi) và polythiophen (PT) có thể được tổng hợp bằng cả hai phương
pháp.
Tổng hợp PANi phối trộn với các chất mang mùn cưa, mụn dừa, bã mía,... để
hấp phụ các chất gây hữu cơ gây ô nhiễm môi trường từ các quá trình sản xuất của nhà
máy dệt nhuộm và đặc biệt là hóa chất thuốc BVTV khó phân hủy (POP). Đây là một
hướng nghiên cứu còn khá mới trên thế giới về vấn đề xử lý thuốc BVTV và ở Việt
Nam hiện tại chưa có nhóm nghiên cứu nào phát triển lĩnh vực này.

Trong khóa luận này, chúng tôi giới thiệu phương pháp tổng hợp vật liệu PANi
phối trộn với bã mía bằng phương pháp hóa học và kết quả hấp phụ hợp chất DDT
bằng vật liệu tổng hợp được PANi/ bã mía trong dịch chiết đất ô nhiễm.
1.5.1.1. Phương pháp hóa học
Phương pháp polyme hóa anilin theo con đường hóa học đã được biết đến từ lâu.
Tuy nhiên, sau khi phát hiện ra tính chất dẫn điện của PANi thì việc nghiên cứu các
phương pháp tổng hợp được quan tâm nhiều hơn. Có thể polyme hóa anilin trong môi
trường axit tạo thành polyanilin có cấu tạo cơ bản như sau:
H
N
N
H

n

polyanilin (PANi)

Nguyên tắc của việc tổng hợp PANi theo phương pháp hoá học là sử dụng các
chất oxi hoá như (NH4)2S2O8, Na2S2O8, K2Cr2O7, KMnO4, FeCl3, H2O2... trong môi
trường axit. Thế oxi hoá ANi khoảng 0,7 V. Vì vậy, chỉ cần dùng các chất oxi hoá có
thế oxi hoá trong khoảng này là có thể oxi hoá được ANi. Các chất này vừa oxi hoá
ANi, PANi, vừa đóng vai trò là chất doping PANi. Trong các chất nói trên thì
(NH4)2S2O8 được quan tâm nhiều hơn vì thế oxi hoá - khử của nó cao, khoảng 2,01 V
và PANi tổng hợp bằng chất này có khả năng dẫn điện cao. PANi được tổng hợp bằng
(NH4)2S2O8 có thể thực hiện trong môi trường axit như HCl, H2SO4.
PANi được tổng hợp theo phương pháp hóa học từ anilin bằng cách sử dụng
amoni pesunfat và axit dodecylbenzensunfonic như một chất oxi hóa và dopant. Quá
trình hóa học xảy ra như sau (hình 1.1).

NH2
+

(NH4)2S2O8, HA, H2O


H
N

N

-

-

A

reduction

A
N
H

N n

Leucoemeraldine salt

+ HA

H

N

N 2n
H

oxidation

Emeraldine salt
- HA

H
N
A-

- HA

N
N
H
Emeraldine base

reduction

N n

+ HA

H
N

oxidation

N 2n
H
Leucoemeraldine base

Hình 1.1: Sơ đồ tổng hợp PANi từ ANi và (NH4)2S2O8
PANi hình thành theo phương pháp hóa học nêu trên có độ dẫn điện là 3 S/cm,
có độ ổn định và giữ nhiệt tốt, có thể tan tốt trong các dung môi hữu cơ như
chloroform, m-cresol, dimetylformamit...
PANi còn được tổng hợp bằng phương pháp trùng hợp nhũ tương đảo từ anilin,
amonipersunfat, axit decylphosphonic hoặc axit dodecylbenzensunfonic. Theo đó, hệ
nhũ tương đảo được chuẩn bị từ axit decylphosphonic hoặc axit dodecylbenzen
sunfonic, n-heptan, amoni pesunfat. Sau đó nhỏ từ từ dung dịch anilin trong n-heptan
vào hệ nhũ tương đảo. Kết quả là hỗn hợp chuyển từ màu trắng của hệ nhũ tương sang
màu vàng và cuối cùng là màu xanh lá cây. Sản phẩm thu được là PANi đã được
doping bởi axit và có cấu trúc hình ống.
PANi thu được bằng phương pháp tổng hợp hoá học khó tạo màng trên bề mặt
mẫu bảo vệ, hơn nữa lớp màng này không thể có tính bảo vệ cao như các màng sơn
phủ hữu cơ khác có cấu tạo sợi không gian với độ bền cơ lý cao hơn. Mặt khác, phản
ứng oxi hóa - khử polyanilin bằng phương pháp hóa học khó điều khiển hơn so với
phương pháp điện hóa vì ngoài phản ứng polyme hoá thì anilin còn tham gia vào một


số phản ứng phụ khác. Đây cũng là một điểm yếu của phương pháp polyme hóa anilin
bằng phương pháp hóa học.
Để tạo màng sơn phủ bảo vệ chống ăn mòn, có thể sử dụng phương pháp polyme
hóa điện hóa, tạo lớp phủ bảo vệ trực tiếp trên bề mặt điện cực. Đây cũng là phương
pháp chế tạo polyanilin có hiệu quả cao.
1.5.1.2. Phương pháp điện hóa

Ngoài phương pháp tổng hợp hóa học thông thường, do có tính chất dẫn điện nên
các polyme dẫn điện còn được tổng hợp bằng phương pháp điện hóa. Nguyên tắc của
phương pháp điện hóa là dùng dòng điện để tạo nên sự phân cực với điện thế thích
hợp, sao cho đủ năng lượng để oxi hóa monome trên bề mặt điện cực, khơi mào cho
polyme hóa điện hóa tạo màng dẫn điện phủ trên bề mặt điện cực làm việc (WE). Điện
cực làm việc có thể là Au, Pt, thép CT3, thép 316L,... Đối với anilin, trước khi polyme
hóa điện hóa, anilin được hòa tan trong dung dịch axit như H2SO4, HCl, (COOH)2...
Như vậy, có thể tạo trực tiếp PANi lên mẫu kim loại cần bảo vệ; do đó việc chống ăn
mòn và bảo vệ kim loại bằng phương pháp điện hóa có ưu việt hơn cả. Do thế oxi hoá
của ANi khoảng 0,7 V nên có thể sử dụng phương pháp phân cực thế động trong
khoảng thế từ -0,2 đến 1,2V bằng thiết bị điện hoá potentiostat - là thiết bị tạo được
điện thế hay dòng điện theo yêu cầu để áp lên hệ điện cực, đồng thời cho phép ghi lại
các tín hiệu phản hồi (áp dòng ghi lại điện thế hoặc ngược lại). Từ các số liệu về thế
hoặc dòng phân cực tạo ra từ máy potentiostat và các số liệu phản hồi ghi được đồ thị
thế - dòng hay ngược lại là dòng - thế gọi là đường cong phân cực. Qua các đặc trưng
của đường cong phân cực có thể xác định được đặc điểm, tính chất điện hóa của hệ đó.
Nhờ các thiết bị điện phân này, người ta có thể kiểm soát và điều chỉnh được tốc
độ phản ứng. Không những thế, phương pháp điện hóa còn cho phép chế tạo được
màng mỏng đồng thể, bám dính tốt trên bề mặt mẫu.
Màng PANi được chế tạo bằng phương pháp quét điện thế vòng tuần hoàn đa chu
kỳ (CV) bám dính tốt trên bề mặt điện cực. Phương pháp này cho phép theo dõi được
tính oxi hóa - khử của PANi trong suốt quá trình phân cực. Tuy nhiên, phương pháp
này có một điểm bất lợi về mặt thời gian. Thời gian tạo màng ứng với thời gian tồn tại
điện thế mà tại đó xảy ra phản ứng oxi hóa điện hóa monome, thời gian này tương đối
ngắn, do đó dẫn đến hiệu suất phản ứng không cao.
Việc tiến hành tổng hợp PANi bằng phương pháp điện hoá được tiến hành trong


môi trường axit thu được PANi dẫn điện tốt, hơn nữa anilin tạo muối tan trong axit.
Trong môi trường kiềm PANi không dẫn điện, sản phẩm có khối lượng phân tử thấp.

1.5.1.3. Ứng dụng của polyanilin trong xử lý ô nhiễm môi trường
Nền công nghiệp càng phát triển nguy cơ gây ô nhiễm ngày càng cao, đặc biệt là
vấm đề ô nhiễm kim loại nặng. Nó đang trở thành vấn đề cấp bách cần được giải quyết
bởi tính chất độc hại của nói đối với các sinh vật nói chung và đối với con người nói
riêng.
Đã có nhiều phương pháp được áp dụng nhằm tách các ion kim loại nặng ra khỏi
môi trường như: phương pháp hóa lý (hấp phụ, trao đổi ion), phương pháp sinh học,
phương pháp hóa học...Trong đó phương pháp hấp phụ là một trong những phương
pháp sử dụng phổ biến bởi nhiều ưu điểm so với những phương pháp khác.
Ngày nay các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu tới vật liệu polymer dẫn đặc
biệt là polyanilin. Đây là vật liệu được xem như vật liệu lý tưởng vì dẫn điện tốt, bền
nhiệt, dễ tổng hợp lại thân thiện với môi trường.
Polyanilin cũng đã được biến tính lai ghép với nhiều vật liệu vô cơ, hữu cơ thành
vật liệu compozit nhằm làm tăng khả năng ứng dụng của nó trong thực tế.
1.5.2 Bã mía và ứng dụng của bã mía
1.5.2.1. Thành phần hóa học của bã mía
Xenlulozo: 40 - 50%
Hemixenlulozo: 20 - 25 %
Lignin: 18 - 23%
Các chất hòa tan khác (tro, sáp, protein,...): 3 - 5 %
Các phân tử xenlulozo là những chuỗi không phân nhánh hợp với nhau tạo thành
cấu trúc vững chắc có cường độ dãn cao. Tập hợp nhiều phân tử thành những vi sợi có
thể sắp xếp thành mạch dọc, ngang hay thẳng trong tế bào sơ khai. Các phân tử
xenlulozo được cấu tạo từ các mắt xích α-glucozo [C6H7O2(OH)3]n nối với nhau bằng
liên kết 1,4-glicozit; vài nghìn đơn vị. Xenlulozo tan trong axit HCl và axit H3PO4
đặc, dễ bị thủy phân bởi axit và sản phẩm thủy phân là xenlodextrin, xenlobiozo,
glucozo.
Về cơ bản Hemixenlulozo là polisaccarit giống như xenlulozo nhưng có số lượng
mắt xích nhỏ hơn. Hemixenlulozo thường bao gồm nhiều loại mắt xích và có chứa các