Nghiên cứu chế tạo một số vật liệu có nguồn gốc tự nhiên định hướng ứng dụng xử lý nước lũ thành nước sinh hoạt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN

ĐẶNG THỊ TỐ NỮ

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MỘT SỐ VẬT LIỆU CÓ
NGUỒN GỐC TỰ NHIÊN ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG XỬ LÝ
NƯỚC LŨ THÀNH NƯỚC SINH HOẠT

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HĨA HỌC

BÌNH ĐỊNH-2021


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN

ĐẶNG THỊ TỐ NỮ

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MỘT SỐ VẬT LIỆU CÓ
NGUỒN GỐC TỰ NHIÊN ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG XỬ LÝ
NƯỚC LŨ THÀNH NƯỚC SINH HOẠT

Chun ngành: Hóa lí thuyết và Hóa lí
Mã số chun ngành: 9440119

Phản biện 1: PGS. TS. Võ Viễn
Phản biện 2: PGS. TS. Nguyễn Đức Vượng
Phản biện 3: TS. Nguyễn Minh Thông

TẬP THỂ/NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

1. PGS.TS. Nguyễn Phi Hùng
2. PGS. TS. Cao Văn Hồng

BÌNH ĐỊNH, 2021

BÌNH ĐỊNH – NĂM…


Lời cam đoan

Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn
khoa học của PGS.TS. Nguyễn Phi Hùng và PGS.TS. Cao Văn Hoàng. Tất cả các kết
quả trong luận án là trung thực và chưa từng được cơng bố trong bất kỳ cơng trình
nào khác.

TM. Tập thể hướng dẫn

Tác giả luận án

PGS. TS. Nguyễn Phi Hùng

Đặng Thị Tố Nữ


Lời cảm ơn
Tơi xin chân thành bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến hai Thầy hướng dẫn - PGS.
TS. Nguyễn Phi Hùng và PGS.TS. Cao Văn Hoàng - đã tận tình hướng dẫn, động
viên và giúp đỡ tơi trong suốt quá trình học tập, thực nghiệm nghiên cứu và hồn
thành luận án.
Tơi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, ban chủ nhiệm Khoa Khoa học Tự

nhiên, phòng Sau đại học Trường Đại học Quy Nhơn đã tạo điều kiện thuận lợi nhất
để tơi hồn thành kế hoạch học tập và nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn Quỹ VLIR-OUS thông qua dự án TEAM (mã số
ZEIN2016PR431) – các promoter dự án phía Trường Đại học Quy Nhơn gồm
PGS.TS. Đỗ Ngọc Mỹ, PGS. TS. Nguyễn Tiến Trung và PGS. TS. Võ Viễn và
promoter GS. Nguyễn Minh Thọ phía Bỉ - đã hỗ trợ kinh phí và tạo điều kiện cho tôi
được sang Đại học KU Leuven học tập và nghiên cứu. Xin chân thành cảm ơn GS.
Bart Van der Bruggen đã nhiệt tình hỗ trợ và tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tơi trong
suốt q trình học tập và thực nghiệm nghiên cứu ở Bỉ.
Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô giáo, quý anh chị em và các bạn đồng
nghiệp đang công tác tại Khoa Khoa học Tự nhiên, Trường Đại học Quy Nhơn cũng
như các anh chị em nhóm nghiên cứu GS. Bart Van der Bruggen, các anh chị em đang
học tập và nghiên cứu tại Khoa Hóa, Đại học KU Leuven đã tạo điều kiện tốt nhất
cho tơi trong suốt q trình học tập và làm thực nghiệm nghiên cứu.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn chồng và hai con trai, luôn động viên và tạo
điều kiện thuận lợi nhất cho tôi học tập và nghiên cứu. Cảm ơn ba mẹ, tất cả những
người thân trong gia đình đã nhiệt tình động viên, tận tình giúp đỡ tơi về mọi mặt
trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận án này.
Quy Nhơn, tháng 7 năm 2021
Tác giả
Đặng Thị Tố Nữ


MỤC LỤC
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1
1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................. 1
2. Mục đích nghiên cứu ....................................................................................... 4

3. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu ............................................................. 5
4. Nội dung nghiên cứu của luận án ...................................................................... 6
5. Những đóng góp mới của luận án ..................................................................... 6
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ........................................................... 7
Chương I. TỔNG QUAN ..................................................................................... 8
1.1. Thực trạng ô nhiễm môi trường nước .................................................................. 8
1.2. Sơ lược về nước lũ ............................................................................................... 9
1.2.1. Chất rắn lơ lửng................................................................................................. 9
1.2.2. Tảo..................................................................................................................... 9
1.2.3. Vi sinh vật gây bệnh.......................................................................................... 9
1.2.4. Động vật đơn bào (Protozoa) .......................................................................... 10
1.2.5. Chất hữu cơ ..................................................................................................... 10
1.2.6. Kim loại nặng .................................................................................................. 11
1.3. Màng lọc............................................................................................................. 11
1.3.1. Phân loại màng lọc .......................................................................................... 13
1.3.1.1. Phân loại theo cấu trúc màng ....................................................................... 14
1.3.1.2. Phân loại theo các quá trình màng động lực áp suất .................................... 15
1.3.2. Sự phân cực nồng độ và tắc màng (fouling) ................................................... 18
1.4. Tổng quan về bã mía, cellulose và cellulose acetate ......................................... 19
1.4.1. Giới thiệu bã mía và cellulose ......................................................................... 19


1.4.2. Giới thiệu về cellulose acetate ........................................................................ 22
1.5. Dopamine, polydopamine .................................................................................. 24
1.6. Giới thiệu về nano -MnO2 và Ag/MnO2 .......................................................... 26
1.7. Một số phương pháp chế tạo màng .................................................................... 27
1.7.1. Phương pháp đảo pha ứng dụng chế tạo màng bất đối xứng .......................... 27
1.7.2. Phương pháp biến đổi bề mặt.......................................................................... 30
1.8. Giới thiệu về keo tụ, hạt chùm ngây và một số nghiên cứu keo tụ .................... 32
1.8.1. Keo tụ .............................................................................................................. 32

1.8.2. Hạt chùm ngây và một số nghiên cứu keo tụ .................................................. 34
1.9. Giới thiệu một số vấn đề nghiên cứu trong hấp phụ .......................................... 36
1.9.1. Nghiên cứu đẳng nhiệt hấp phụ ...................................................................... 36
1.9.2. Mơ hình động học hấp phụ ............................................................................. 37
Chương 2. THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................... 39
2.1. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị.............................................................................. 39
2.1.1. Hóa chất .......................................................................................................... 39
2.1.2. Dụng cụ và thiết bị .......................................................................................... 40
2.2. Chiết tách cellulose từ bã mía và xác định hàm lượng thành phần hoá học ...... 41
2.2.1. Quy trình chiết tách cellulose .......................................................................... 41
2.2.1.1 Quy trình 1 (cellulose thu được đặt tên là CE-0) .......................................... 41
2.2.1.2. Quy trình 2 (mẫu cellulose thu được gọi là CE-1) ....................................... 42
2.2.1.3. Quy trình 3 (cellulose thu được gọi là CE-2) ............................................... 42
2.2.2. Xác định hàm lượng thành phần hoá học........................................................ 43
2.2.2.1. Xác định hàm lượng Klason lignin .............................................................. 43
2.2.2.2. Xác định hàm lượng hemicellulose và cellulose.......................................... 43
2.3. Tổng hợp cellulose acetate và xác định các giá trị độ thay thế, khối lượng phân
tử trung bình theo độ nhớt ......................................................................................... 44
2.3.1. Tổng hợp cellulose acetate .............................................................................. 44
2.3.2. Xác định độ thay thế DS ................................................................................. 44


2.3.3. Xác định độ nhớt theo phương pháp điểm đơn ............................................... 45
2.4. Tổng hợp vật liệu nano MnO2 và Ag/MnO2 ...................................................... 46
2.4.1. Tổng hợp vật liệu MnO2.................................................................................. 46
2.4.2. Tổng hợp nano Ag/MnO2 ................................................................................ 46
2.5. Điều chế và biến tính màng lọc từ các cellulose acetate tổng hợp và dung môi
DMSO ....................................................................................................................... 46
2.5.1. Điều chế màng bất đối xứng CAD và CADA ................................................ 46
2.5.2. Điều chế màng siêu lọc-hấp phụ pha trộn nano MnO2 vào ma trận polymer

cellulose acetate ........................................................................................................ 46
2.5.3. Biến tính bề mặt màng cellulose acetate với dopamine và Ag/MnO2 ............ 47
2.6. Xác định các đại lượng đặc trưng màng ............................................................ 49
2.6.1. Khối lượng ngắt phân tử (MWCO), kích thước lỗ xốp trung bình và sự phân bố
kích thước lỗ xốp của màng ...................................................................................... 49
2.6.2. Hàm lượng nước.............................................................................................. 50
2.6.3. Thơng lượng dịng thấm, khả năng kháng tắc nghẽn và hiệu suất phân tách BSA
của các màng chế tạo................................................................................................. 51
2.6.3.1. Thơng lượng dịng thấm (J).......................................................................... 51
2.6.3.2. Tỉ lệ thu hồi thông lượng và các trở lực của màng ...................................... 51
2.6.3.3. Hiệu suất phân tách BSA ............................................................................. 52
2.7. Nghiên cứu khả năng hấp phụ Cr(VI) và Pb(II) của vật liệu màng ................... 52
2.7.1. Khảo sát thời gian đạt cân bằng hấp phụ ........................................................ 53
2.7.2. Khảo sát ảnh hưởng của pH dung dịch ........................................................... 53
2.7.3. Khảo sát nồng độ ban đầu của Cr(VI) và Pb(II) ............................................. 53
2.8. Lọc động và tái sử dụng của màng chế tạo với dung dịch Pb(II) ...................... 54
2.8.1. Lọc động.......................................................................................................... 54
2.8.2. Nghiên cứu tái sử dụng màng ......................................................................... 54
2.9. Khảo sát đặc tính kháng khuẩn của vật liệu chế tạo được theo phương pháp đếm
khuẩn lạc ................................................................................................................... 55


2.10. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu cho quá trình keo tụ tạo bơng với dịch chiết hạt
chùm ngây ................................................................................................................. 56
2.10.1. Xác định khoảng cách que khuấy so với đáy cốc thủy tinh .......................... 56
2.10.2 Thí nghiệm xác định thể tích dịch chiết chùm ngây tối ưu ............................ 57
2.10.3. Thí nghiệm xác định tốc độ khuấy tối ưu ..................................................... 57
2.10.3.1. Tốc độ khuấy nhanh duy trì trong thời gian 3 phút đầu ............................. 57
2.10.3.2. Tốc độ khuấy chậm duy trì sau 3 phút đầu ................................................ 57
2.11. Kết hợp tiền xử lý keo tụ bằng dịch chiết hạt chùm ngây với siêu lọc/lọc nano

áp suất thấp xử lý một số mẫu nước lũ ở địa phương ............................................... 58
2.12. Các phương pháp nghiên cứu đặc trưng vật liệu ............................................. 59
2.12.1. Phương pháp phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX) ........................................ 59
2.12.2. Phương pháp nhiễu xạ tia Rơnghen (XRD) .................................................. 59
2.12.3. Phương pháp nghiên cứu cấu trúc hình thái học của vật liệu ....................... 60
2.12.4. Phương pháp phổ hồng ngoại (IR) ................................................................ 61
2.12.5. Phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ - giải hấp phụ nitơ ở 77K (BET) ............. 62
2.12.6. Phương pháp phổ hấp thụ phân tử (UV-Vis) ................................................ 63
2.12.7. Phương pháp đo góc thấm ướt ...................................................................... 63
2.12.8. Phương pháp phân tích nhiệt......................................................................... 64
2.12.9. Phương pháp phổ quang điện tử tia X (XPS) ............................................... 65
2.12.10. Phương pháp hiển vi lực nguyên tử AFM................................................... 66
2.12.11. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR .................................. 66
2.12.12. Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử plasma cảm ứng (ICP-OES) .. 67
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................... 68
3.1. Đặc trưng bã mía và cellulose ............................................................................ 68
3.1.1. Thành phần hoá học ........................................................................................ 68
3.1.2. Phổ FT-IR........................................................................................................ 69
3.1.3. Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu cellulose chiết được .............................. 70
3.2. Đặc trưng cellulose acetate ................................................................................ 71


3.2.1. Phân tích phổ FT-IR ........................................................................................ 71
3.2.2. Độ thay thế, độ nhớt và khối lượng phân tử trung bình theo độ nhớt............. 72
3.2.3. Phổ 1H-NMR ................................................................................................... 73
3.2.4. Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu cellulose acetate .................................... 75
3.2.5. Phân tích nhiệt (DSC-TGA) ............................................................................ 76
3.3. Đặc trưng của màng bất đối xứng CAD và CADA ........................................... 77
3.3.1. Phân tích ảnh SEM .......................................................................................... 77
3.3.2. Phân tích nhiệt quét vi sai ............................................................................... 79

3.3.3. Phân tích hiển vi lực nguyên tử (AFM) .......................................................... 80
3.3.4. Kết quả hàm lượng nước và góc thấm ướt ...................................................... 81
3.3.5. Đánh giá hiệu suất tách protein BSA và khả năng kháng tắc nghẽn của màng
CAD và CADA ......................................................................................................... 81
3.3.6. Khối lượng ngắt phân tử, kích thước lỗ trung bình và sự phân bố kích thước lỗ
của màng CAD và CADA ......................................................................................... 83
3.4. Đặc trưng vật liệu -MnO2 và Ag/MnO2 ........................................................... 84
3.4.1. Giản đồ nhiễu xạ tia X .................................................................................... 84
3.4.2. Kết quả SEM và EDX ..................................................................................... 85
3.4.3. Kết quả TEM ................................................................................................... 87
3.4.4. Kết quả BET .................................................................................................... 88
3.4.5. Phổ XPS .......................................................................................................... 89
3.5. Đặc trưng cho vật liệu màng biến tính CA/MnO2 và CA/PDA-Ag/MnO2 ........ 90
3.5.1. Đặc trưng vật liệu màng CA/MnO2 ................................................................ 90
3.5.2. Đặc trưng vật liệu màng CA/PDA và CA/PDA-Ag/MnO2............................. 97
3.5.3. Kết quả phân tích nhiệt của màng CAB, CA/MnO2, CA/PDA và màng
CA/PDA-Ag/MnO2 ................................................................................................. 104
3.5.4. Khối lượng ngắt phân tử và sự phân bố kích thước lỗ của các màng CAB,
CA/MnO2-2, CA/PDA-2 và CA/PDA-Ag/MnO2-2 ................................................ 106


3.5.5. Khả năng kháng tắc nghẽn của màng CAB, CA/MnO2-2, CA/PDA-2 và màng
CA/PDA-Ag/MnO2-2 .............................................................................................. 108
3.5.6. Kết quả kháng khuẩn của vật liệu màng CA/MnO2-2, CA/PDA-2 và CA/PDAAg/MnO2-2 .............................................................................................................. 111
3.6. Kết quả phân tách Pb(II) và Cr(VI) của các màng CA và màng CA biến tính .... 114
3.6.1. Nghiên cứu hấp phụ tĩnh ............................................................................... 114
3.6.1.1. Thời gian đạt cân bằng hấp phụ ................................................................. 114
3.6.1.2. Ảnh hưởng của pH ..................................................................................... 115
3.6.1.3. Nghiên cứu mơ hình động học hấp phụ ..................................................... 117
3.6.1.4. Nghiên cứu đẳng nhiệt hấp phụ ................................................................. 121

3.6.2. Nghiên cứu hấp phụ động ............................................................................. 123
3.6.3. Nghiên cứu tái sử dụng màng chế tạo ........................................................... 125
3.7. Khảo sát các điều kiện tối ưu khi keo tụ với dịch chiết hạt chùm ngây .......... 126
3.7.1. Khảo sát độ cao cánh khuấy cách đáy của que khuấy trong mơ hình Jartest126
3.7.2. Khảo sát thể tích dịch chiết chùm ngây tối ưu để xử lý keo tụ tạo bông đối với
nước lũ ..................................................................................................................... 127
3.7.2.1. Mẫu nước lũ (M0-430) có độ đục 430 FTU, pH=7,12 .............................. 127
3.7.2.2. Mẫu nước lũ (M0-253) có độ đục 253 FTU, pH=7,02 .............................. 129
3.7.3. Khảo sát tốc độ khuấy .................................................................................. 130
3.7.3.1. Khảo sát tốc độ khuấy nhanh duy trì trong thời gian 3 phút đầu ............... 130
3.7.3.2. Khảo sát tốc độ khuấy chậm duy trì trong thời gian sau 3 phút đầu......... 130
3.8. Kết quả xử lý các chất ô nhiễm, vi khuẩn có trong nước lũ bằng q trình kết hợp
giữa tiền xử lý bằng dịch chiết hạt chùm ngây với màng lọc CA/PDA-Ag/MnO2 131
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 136
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ ................................................. 138
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 139
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
STT

Chữ viết tắt

Từ Tiếng Anh

Từ Tiếng Việt

1

AFM

Atomic force microscopy

2

BET

Brunauer-Emmet-Teller

-

3

BOD

Biochemical oxygen Demand

Nhu cầu oxi sinh hoá

4

BSA

Bovine serum albumin

Huyết thanh bò

5

BYT

-

Bộ y tế

6

CA

Cellulose acetate

-

7

CDA

Cellulose diacetate

-

8

CE

Cellulose

-

9

COD

Chemical Oxygen Demand

Nhu cầu oxi hóa học

10

Cr

Chromium

-

11

CrI

Crystallinity index

Chỉ số độ tinh thể

12

CTA

Cellulose triacetate

-

13

DMAc

Dimethyl acetamide

-

14

DMF

N-dimethylformamide

-

15

DMSO

Dimethyl sulfoxide

-

16

DS

Degree of substitution

Độ thay thế

17

DSC

Differential scanning

Phân tích nhiệt quét vi

Hiển vi điện tử lực


calorimetry

sai

Energy-dispersive X-ray

Phổ tán xạ năng lượng

spectroscopy

tia X

18

EDX

19

EPA

20

FRR

Flux Recovery Ratio

21

FTU

Formazin Turbidity Unit

Environmental Protection
Agency

Cục bảo vệ môi trường

Tỉ lệ thu hồi thông
lượng
Đơn vị đo độ đục
Quang phổ phát xạ

22

ICP-OES

Inductively coupled plasmaoptical emission spectrometry

plasma
cảm ứng

23

LbL

Layer-by-Layer

Từng lớp

24

LOD

Limit of detection

Giới hạn phát hiện

25

LOQ

Limit of quantification

Giới hạn định lượng

26

MF

Microfiltration

Vi lọc

27

MWCO

Molecular weight cut-off

28

NF

Nanofiltration

Lọc nano

29

NIPS

Non-solvent induced phase

Phân tách pha không

separation

dung môi

30

NMP

N-methylpyrrolidone

-

Khối lượng ngắt phân
tử


31

Pb

Lead

32

Pw

Water permeability

33

PEG

Polyethylene glycol

-

34

QCVN

-

Quy chuẩn Việt Nam

35

TIPS

36

TGA

Thermo Gravimetric Analysis

37

SB

Sugarcane bagasse

Bã mía

38

SEAD

Selected‐Area Electron

Nhiễu xạ điện tử vùng

Diffraction

lựa chọn

39

SEM

40

RO

Reverse Osmosis

41

ROS

Reactive Oxygen Species

42

UF

Ultrafitration

43

VIPS

44

TCVN

Thermally induced phase
separation

Scanning Electron
Microscopy

Vapour induced phase
separation
-

Chì
Thơng lượng dịng
thấm trung bình

Phân tách pha nhiệt

Phân tích nhiệt trọng
lượng

Hiển vi điện tử quét
Thẩm thấu ngược
Tiểu phân oxygen hoạt
động
Màng siêu lọc
Phân tách pha hơi

Tiêu chuẩn Việt Nam


Transmission electron

Hiển vi điện tử truyền

microscopy

qua

45

TEM

46

XPS

47

XRD

X-Ray diffraction

Nhiễu xạ tia X

48

WC

Water content

Hàm lượng nước

X-ray Photoelectron
Spectroscopy

Phổ quang điện tử tia X


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1. Danh mục các hoá chất ............................................................................39
Bảng 2.2. Danh mục thiết bị và dụng cụ ..................................................................40
Bảng 2.3. Các thơng số và kí hiệu của màng được chế tạo ......................................46
Bảng 2.4. Các thơng số và kí hiệu của màng được chế tạo ......................................47
Bảng 2.5. Các thông số biến tính bề mặt và nhãn được chỉ định của các màng ......48
Bảng 3.1. Thành phần hoá học của bã mía và cellulose chiết được .........................68
Bảng 3.2. Chỉ số độ tinh thể của các mẫu cellulose .................................................71

Bảng 3.3. Kết quả đánh giá vật liệu cellulose acetate ..............................................72
Bảng 3.4. Các giá trị tích phân của các pic trong phổ 1H-NMR và DS ...................73
Bảng 3.5. Các thông số độ nhám AFM bề mặt của màng CAD và CADA .............80
Bảng 3.6. Hàm lượng nước và góc thấm ướt của màng CAD và CADA ................81
Bảng 3.7. Kết quả khảo sát thơng lượng dịng thấm của màng CAD và CADA với
nước cất, dung dịch BSA và nước cất sau làm sạch .................................................82
Bảng 3.8. Kết quả khảo sát thông lượng, tỉ lệ thu hồi thông lượng và các trở lực của
màng CAD và CADA ...............................................................................................82
Bảng 3.9. Kích thước lỗ trung bình, độ lệch chuẩn hình học và khối lượng ngắt phân
tử của màng CAD và CADA. ...................................................................................84
Bảng 3.10. Phần trăm khối lượng của các nguyên tử theo phổ EDX của vật liệu K-

-MnO2, H--MnO2 và Ag/MnO2 .............................................................................86
Bảng 3. 11. Các thông số đặc trưng BET của hai vật liệu H- δ-MnO2 và Ag/MnO2 .......89
Bảng 3.12. Các thông số độ nhám bề mặt AFM của các màng CAB và CA/MnO2 ........95
Bảng 3.13. Các thông số độ nhám AFM của các màng CAB, CA/PDA-2 và CA/PDAAg/MnO2-2 ................................................................................................................99


Bảng 3.14. Kích thước lỗ xốp trung bình, độ lệch chuẩn hình học và khối lượng ngắt
phân tử của màng CAB, CA/MnO2-2, CA/PDA-2 và CA/PDA-Ag/MnO2-2. ........107
Bảng 3.15. Kết quả khảo sát thông lượng, tỉ lệ thu hồi thông lượng và các trở lực của
các màng chế tạo .....................................................................................................110
Bảng 3.16. Tổng số khuẩn lạc trên mẫu đối chứng (C) và tổng số khuẩn lạc trên các
mẫu màng (S) sau 24 giờ ủ .....................................................................................112
Bảng 3.17. Các tham số trong mơ hình động học hấp phụ Cr (VI) của các vật liệu ......118
Bảng 3.18. Các tham số trong mơ hình động học hấp phụ Pb (II) của các vật liệu........119
Bảng 3.19. Giá trị năng lượng hoạt động quá trình hấp phụ của các ion kim loại trên
các vật liệu màng tại 30 ℃......................................................................................119
Bảng 3.20. Các thơng số trong mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir và Freundlich
của các vật liệu màng ..............................................................................................122

Bảng 3.21. Tham số Langmuir (RL) với các nồng độ cực đại và cực tiểu trong khoảng
khảo sát hấp phụ Cr(VI) và Pb(II) của các vật liệu màng .......................................122
Bảng 3.22. Dung lượng hấp phụ động của các màng CA/PDA, CA/MnO2 và
CA/PDA-Ag/MnO2 .................................................................................................124
Bảng 3.23. Kết quả phân tích tại Viện Sốt rét-Ký sinh trùng-Cơn trùng Quy Nhơn .....132
Bảng 3.24. Kết quả phân tích tại Trung tâm kiểm sốt bệnh tật Bình Định ..........133
Bảng 3.25. Kết quả phân tích tại Trung tâm Quan trắc mơi trường - Sở Tài ngun
và Mơi trường Bình Định ........................................................................................134


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Hệ thống thiết bị lọc tại Bệnh viện đa khoa Hồng Ngự Đồng Tháp .......12
Hình 1.2. Các loại màng đối xứng ...........................................................................14
Hình 1.3. Các loại màng bất đối xứng ......................................................................14
Hình 1.4. Cấu trúc phân tử cellulose ........................................................................20
Hình 1.5. Liên kết hydro trong và ngồi mạch cellulose .........................................21
Hình 1.6. Cơng thức cấu tạo của cellulose acetate ...................................................22
Hình 1.7. Quá trình tạo cellulose acetate từ cellulose ..............................................23
Hình 1.8. Sự hình thành polydopamine ....................................................................25
Hình 1.9. Ơ mạng cơ sở MnO6 và cấu trúc tinh thể của -MnO2.............................26
Hình 1.10. Cây và hạt chùm ngây ............................................................................34
Hình 2.1. Ảnh chụp thiết bị lọc ngang (crossflow) (a) và lọc vng góc (dead-end
filtration) (b) ..............................................................................................................41
Hình 2.2. Ảnh chụp mơ đun giữ màng khi biến tính ................................................48
Hình 2.3. Chuỗi pha lỗng mẫu theo dãy thập phân ...............................................55
Hình 2.4. Quy trình thí nghiệm nghiên cứu khả năng xử lý nước bằng màng siêu lọc
kết hợp tiền xử lý keo tụ bằng dịch chiết hạt chùm ngây .........................................58
Hình 2.5. Dải làm việc của các loại hiển vi điện tử và quang học ..........................61
Hình 2.6. Các dạng góc thấm ướt .............................................................................64
Hình 2.7. Góc thấm ướt và thiết bị đo góc thấm ướt ................................................64

Hình 3.1. Phổ IR của SB, CE-0, CE-1 và CE-2 .......................................................69
Hình 3.2. Giản đồ XRD của các mẫu cellulose chiết được: CE-0, CE-1, CE-2 ......70
Hình 3.3. Phổ FT-IR của mẫu CA-0-6h, CA-0-14h, CA-1-14h và CA-2-14h ........72
Hình 3.4. Phổ 1H- NMR của CA-0-14h (DS = 2,60); CA-1-14h (DS = 2,67) và CA2-14h (DS = 2,81). ....................................................................................................74
Hình 3.5. Giản đồ XRD của các mẫu CA-0-14h, CA-1-14h và CA-2-14h tổng hợp được ..75


Hình 3.6. Các đường phân tích nhiệt DSC (a) và TGA của các mẫu CE-1, CE-2, CA0-14h, CA-1-14h, và CA-2-14h (trong dịng khí Ar). ...............................................76
Hình 3.7. Các ảnh SEM của màng CAD (a1, a2, c1, c2, và c3) và của màng CADA
(b1, b2, d1, d2, và d3) ...............................................................................................78
Hình 3.8. Các đường DSC của màng CAD và CADA .............................................79
Hình 3.9. Ảnh AFM của màng CDA (a) và màng CADA (b) (1 m x 1 m). ........80
Hình 3.10. Ảnh chụp góc thấm ướt của các màng: (a) CAD và (b) CADA ............81
Hình 3.11. Các đường hiệu suất tách PEG ứng với các khối lượng phân tử PEG khảo
sát (a) và đường tuyến tính giữa bán kính Stokes với hiệu suất tách các PEG (b) ở
nồng độ 500 ppm của màng CAD và CADA............................................................83
Hình 3.12. Đường phân bố kích thước lỗ của màng CAD và CADA ......................84
Hình 3.13. Giản đồ nhiễu xạ tia X của K-δ-MnO2, H-δ-MnO2 và Ag/MnO2 ..........85
Hình 3.14. Ảnh SEM và phổ EDX của K--MnO2 (a, c) và H--MnO2 (b, d).........86
Hình 3.15. Ảnh SEM (a) và phổ EDX (b) của Ag/MnO2 ........................................86
Hình 3.16. Ảnh HR-TEM và SEAD của H-δ-MnO2 (a, b, c) và Ag/MnO2 (d, e, f).......87
Hình 3.17. Đường đẳng nhiệt hấp phụ-khử hấp phụ N2 của H- δ-MnO2 và Ag/MnO2
(hình chèn bên trong là đường phân bố kích thước lỗ xốp hấp phụ BJH) ................88
Hình 3.18. Phổ XPS của H--MnO2 và Ag/MnO2 (a), Mn2p (H--MnO2 ) (b), Mn2p
(Ag/MnO2) (c), Ag3d (d) ..........................................................................................90
Hình 3.19. Phổ IR (a) và phóng đại vùng pic OH (b) của các màng CAB, CA/MnO2-1,
CA/MnO2-2, CA/MnO2-3 ............................................................................................91
Hình 3.20. Ảnh SEM bề mặt và mặt cắt ngang (cross-section) của các màng CAB,
CA/MnO2-1, CA/MnO2-2, CA/MnO2-3, kích thước 1m x 1m ............................92
Hình 3.21. Biểu đồ biểu diễn giá trị góc thấm ướt và ảnh chụp góc thấm ướt (a) và

biểu đồ biểu diễn hàm lượng nước và thông lượng dòng thấm (b) của các màng CAB


và CA/MnO2-1, CA/MnO2-2 và CA/MnO2-3 ...........................................................93
Hình 3.22. Ảnh AFM của các màng CAB, CA/MnO2-1, CA/MnO2-2, CA/MnO2-3
với kích thước là (1m x 1m) .................................................................................94
Hình 3.23. Phổ XPS của Mn2p (a) và phổ XPS tổng (b) của màng CA/MnO2-2....96
Hình 3.24. Ảnh EDX mapping tại bề mặt và mặt cắt ngang của màng CA/MnO2-2 ........96
Hình 3. 25. Phổ EDX và thành phần của các nguyên tử trong màng CA/MnO2-2 ..97
Hình 3.26. Ảnh SEM bề mặt của các màng CAB (a), CA/PDA-1 (b), CA/PDA-2 (c),
CA/PDA-3 (d), CA/PDA-Ag/MnO2-1 (e) và CA/PDA-Ag/MnO2-2 (f) ở thang đo 2 m ..98
Hình 3.27. Ảnh AFM của các màng CAB (a), CA/PDA-2 (b) và CA/PDA-Ag/MnO22 (c) (kích thước 1 m x 1m) ..................................................................................99
Hình 3. 28. Phổ IR của màng CAB, CA/PDA -2 và CA/PDA-Ag/MnO2-2 ...........100
Hình 3.29. Phổ EDX và thành phần của các nguyên tử trong phổ EDX của màng
CA/PDA-2 (a) và màng CA/PDA-Ag/MnO2-2 (b) .................................................101
Hình 3.30. Ảnh mapping các nguyên tử Ag, Mn, Cu của màng CA/PDA-Ag/MnO2-2 ...101
Hình 3.31. Góc thấm ướt (a) và hàm lượng nước (b) của màng CAB, CA/PDA-2 và
màng CA/PDA-Ag/MnO2-2 ....................................................................................102
Hình 3.32. Thơng lượng dịng thấm trung bình của các màng CAB, CA/PDA và
CA/PDA-Ag/MnO2 ở áp suất từ (1-6 bar) ..............................................................103
Hình 3.33. Giản đồ phân tích nhiệt DSC-TGA của các màng CAB, CA/MnO2,
CA/PDA và CA/PDA-Ag/MnO2 (mẫu được đo trong khí quyển Ar (hoặc N2), tốc độ
gia nhiệt 10 ℃/phút, tốc độ dịng khí 100 mL/phút) ..............................................105
Hình 3. 34. Các đường hiệu suất tách PEG ứng với các khối lượng phân tử PEG khảo
sát (a) và đường tuyến tính giữa bán kính Stokes với hiệu suất tách các PEG (b) ở
nồng độ 500 ppm của màng CAB, CA/MnO2, CA/PDA-2 và màng CA/PDAAg/MnO2-2 ..............................................................................................................107


Hình 3.35. Đường phân bố kích thước lỗ của màng CAB, CA/MnO2-2, CA/PDA-2
và CA/PDA-Ag/MnO2-2 .........................................................................................108

Hình 3. 36. Thơng lượng dịng thấm nước của nước cất và dung dịch BSA 500 ppm
(a), tỉ lệ thu hồi thông lượng và các giá trị trở lực (b) của màng CAB, CA/MnO2-2,
CA/PDA-2 và màng CA/PDA-Ag/MnO2-2 ............................................................109
Hình 3.37. Hiệu suất tách BSA của các màng CAD, CADA, CAB, CA/MnO2,
CA/PDA và màng CA/PDA-Ag/MnO2...................................................................111
Hình 3.38. Hình ảnh đĩa petri theo phương pháp đếm khuẩn chứng minh đặc tính
kháng khuẩn của các màng CA/MnO2-2, CA/PDA-2 và CA/PDA-Ag/MnO2-2 sau 24
giờ ủ.........................................................................................................................112
Hình 3. 39. Sự mất khả năng tồn tại của vi khuẩn với các vật liệu CA/MnO2-2,
CA/PDA-2 và CA/PDA-Ag/MnO2-2 ......................................................................113
Hình 3. 40. Sự phụ thuộc hiệu suất hấp phụ Cr(VI) (a) và Pb(II) (b) theo thời gian
của các màng điều chế (Co(Cr(VI)) = 5,04 ppm, pH =3,5, mmàng =0,01 g; Co(Pb(II))
= 96,42 ppm, pH = 5,4; mmàng = 0,1 gam)). ............................................................114
Hình 3. 41. Đồ thị biểu diễn giá trị pHPZC của các vật liệu màng chế tạo ..............115
Hình 3. 42. Sự phụ thuộc dung lượng hấp phụ Cr(IV) (a) và Pb(II) (b) vào pH của
các màng chế tạo. (Co(Cr(VI)) = 5,04 ppm, mmàng =0,01 g; Co(Pb(II)) = 96,42 ppm,
mmàng = 0,1 gam). ....................................................................................................116
Hình 3. 43. Phương trình động học hấp phụ Cr (VI) dạng tuyến tính bậc 1 (a) và bậc
2 (b) và hấp phụ Pb(II) bậc 1 (c) và bậc 2 (d) của các màng CAD, CADA, CAB và
các màng biến tính (Co(Cr(VI)) = 5,04 ppm, pH =3,5, mmàng =0,01 g; Co(Pb(II)) =
96,42 ppm, pH = 5,4, mmàng = 0,1 gam). .................................................................117
Hình 3. 44. Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir (a, c) và Freundlich (b,d)
dạng tuyến tính quá trình hấp phụ Cr (VI) (a, b) và Pb(II) (c, d) của các vật liệu màng
CAD, CADA, CAB và các màng biến tính (nồng độ Cr(VI) từ 3 – 17 ppm, pH = 3,5,
mmàng = 0,01 g, nồng độ Pb(II) từ 50 – 600 ppm, pH = 5,4, mmàng = 0,1 gam; thể tích


dung dịch 50 mL) ....................................................................................................121
Hình 3. 45. Đồ thị biểu diễn các thể tích Pb(II) sau lọc qua màng CA/PDA-Ag/MnO2
với nồng độ ban đầu Co = 103,2 ppb so với giới hạn QCVN 01-1:2018/BYT với các

tốc độ lọc khác nhau (a) và thể tích Pb(II) sau lọc qua các màng CA/PDA, CA/MnO2
và CA/PDA-Ag/MnO2 với tốc độ dòng 0,52 mL/phút (b) (diện tích màng hiệu dụng
là 12,56 cm2 tại nhiệt độ phịng, pH =5,4). .............................................................124
Hình 3. 46. Đồ thị biểu diễn các thể tích Pb(II) sau lọc qua màng CA/PDA-Ag/MnO2 hấp
phụ và tái hấp phụ động với tốc độ lọc 0,52 mL/phút (a) và biểu đồ các vòng hấp phụ tĩnh
(b) (diện tích màng hiệu dụng là 12,56 cm2 tại nhiệt độ phịng, pH =5,4). .......................126
Hình 3. 47. Sự thay đổi độ đục của mẫu theo các thời gian lắng với các chiều cao
cánh khuấy khác nhau .............................................................................................127
Hình 3.48. Sự thay đổi độ đục của mẫu sau các thời gian lắng với các thể tích dịch
chiết chùm ngây ứng khảo sát của mẫu M0-430 ....................................................128
Hình 3.49. Hình ảnh thí nghiệm đối với mẫu nước lũ có độ đục 430 FTU sau 30 phút
lắng với các thể tích dịch chiết nghiên cứu .............................................................128
Hình 3.50. Độ đục của các mẫu sau các thời gian lắng với các thể tích dịch chiết
chùm ngây nghiên cứu của mẫu M0-253 ................................................................129
Hình 3. 51. Độ đục các mẫu sau các thời gian lắng với các tốc độ khuấy nhanh duy
trì trong 3 phút đầu khác nhau ................................................................................130
Hình 3. 52. Sự thay đổi độ đục sau các thời gian lắng với thời gian duy trì tốc độ
khuấy chậm khác nhau ............................................................................................131
Hình 3. 53. Hình ảnh mẫu nước lũ có độ đục 253 FTU sau 2 giờ lắng .................135


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Phát triển bền vững là vấn đề đang được đặc biệt quan tâm trong những năm
gần đây [8]. Những vật liệu thân thiện môi trường, có khả năng phân hủy sinh học
cũng như các nguồn nguyên liệu tái tạo được ưu tiên sử dụng và là mục tiêu hướng
đến của các nhà khoa học trong nước và trên thế giới. Công nghệ màng lọc với các
lợi thế như tiêu thụ năng lượng thấp, quy trình đơn giản, chất lượng nước ổn định,

chi phí bảo trì thấp, quy mơ lớn, có thể thu hồi được những chất với hàm lượng nhỏ
trong dòng nhập liệu mà không tiêu tốn năng lượng đáng kể, thân thiện môi trường
vì sử dụng vật liệu tương đối đơn giản và không gây hại nên được xem là “công nghệ
sạch” không gây ơ nhiễm mơi trường [81]. Vì vậy mà chúng được sử dụng rộng rãi
để xử lý nước thải, loại các tạp chất trong nước uống để sản xuất nước sạch và siêu
sạch, loại bỏ các chất hữu cơ gây ô nhiễm và kim loại nặng, làm mềm nước, tách
phẩm nhuộm,… [67], [74], [133], [165], [212], [286].
Sinh khối lignocellulose là nguồn cellulose tự nhiên dồi dào nhất [116], [208].
Trong đó, bã mía là một phế liệu phổ biến ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới
[280]. Cellulose là polymer sinh học rất quan trọng trong tự nhiên, là thành phần cấu
tạo chủ yếu của thành tế bào thực vật [8], [103]. Việc chuyển đổi cellulose tự nhiên
thành các hợp chất dẫn xuất có giá trị kinh tế cao đã thu hút sự chú ý đáng kể trong
lĩnh vực hóa học xanh và bền vững, đồng thời tạo động lực cho sự phát triển của các
công nghệ thân thiện với môi trường [28], [44]. Trong các dẫn xuất của cellulose thì
cellulose acetate là quan trọng nhất do khả năng phân hủy sinh học, khơng độc, chi
phí thấp và là nguồn có thể tái tạo [28], [50]. Vì vậy, cellulose acetate được sử dụng
rộng rãi trong sản xuất màng lọc, màng mỏng, sợi, sơn, chất dẻo, đầu lọc thuốc lá và
các tiện ích y sinh [29], [33], [34]. Cellulose acetate là một trong những vật liệu
màng polymer đầu tiên được sử dụng để xử lý nước [42]. Màng cellulose acetate có
tính chất ưa nước, có khả năng kháng tắc nghẽn (fouling) tốt, hiệu quả về chi phí và
thân thiện với mơi trường [234], [272]. Một số bài bá đã công bố quá trình tổng hợp


2

cellulose acetate từ cellulose bã mía được áp dụng cho việc chế tạo màng lọc để khử
muối, tách khí hoặc tách thuốc [28], [198], [199], [208]. Tuy nhiên, các dung mơi
dùng để chế tạo màng từ cellulose bã mía hầu hết đều độc hại đối với sức khỏe con
người và mơi trường; ví dụ điển hình là chloroform và dichloromethane [29], [28],
[208]. Việc thay thế các dung môi độc hại truyền thống thường được sử dụng trong

quá trình chuẩn bị polymer như dimethylacetamide (DMAc), N-dimethylformamide
(DMF), chloroform và dichloromethane bằng các dung môi xanh hơn là cần thiết.
DMSO (dimethyl sulfoxide) là một dung môi hữu cơ phân cực, giống như các dung
môi thông thường dùng để tổng hợp màng được tạo ra từ q trình oxi hóa dimethyl
sulfide [63]. DMSO có độc tính rất thấp đối với sức khỏe con người và động vật, và
cũng có thể phân hủy sinh học tạo các sản phẩm khơng độc hại [71]. Do đó, DMSO
được xem là một dung môi thay thế xanh hơn cho tổng hợp màng từ polymer
cellulose acetate.
Keo tụ là một q trình tiền xử lý hóa lý được sử dụng rộng rãi và thành cơng
nhất do chi phí thấp và vận hành tương đối dễ dàng [19], [188], [288]. Keo tụ kết
hợp với siêu lọc (UF) là một quá trình đầy hứa hẹn đối với việc loại bỏ các chất gây
ơ nhiễm [254], duy trì hiệu suất màng lọc cao và giảm sự hình thành các sản phẩm
phụ khử trùng sau đó [72]. Cho đến nay, các chất keo tụ và tạo bông như các loại
muối nhôm và các loại polymer hữu cơ tổng hợp vẫn được sử dụng rộng rãi trong
các hệ thống xử lý nước. Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây đã đề cập đến một số
vấn đề khi sử dụng các hóa chất trên như bệnh Alzheimer ở người cao tuổi được xác
nhận là có liên quan đến dư lượng nhôm trong nước sinh hoạt [166], hay nhiều loại
polymer tổng hợp có độc tính đã bị cấm sử dụng tại Nhật Bản và Thụy Sỹ. Bên cạnh
đó, ở các khu vực nơng thơn Việt Nam, chi phí xử lý nước khi dùng muối nhơm vẫn
cịn khá cao đối với nhiều hộ dân là nguyên nhân chính khiến nước sạch không tới
được với tất cả mọi người.
Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, một trong năm ổ bão
của khu vực Châu Á - Thái Bình Dương, thường xuyên phải đối mặt với các loại
hình thiên tai. Trong đó, miền Trung là khu vực thường xuyên phải gánh chịu những


3

hậu quả nặng nề nhất. Một trong những vấn đề rất được quan tâm sau bão lũ là môi
trường nước bị ơ nhiễm nặng nề do các cơng trình xử lý nước thải của các khu công

nghiệp và các hệ thống thốt nước thải cơng nghiệp cũng như sinh hoạt bị phá hủy
làm cho nước thải chưa qua xử lý hoặc xử lý chưa hoàn toàn, phân, rác, nước thải
tồn đọng từ các nhà vệ sinh, hệ thống cống rãnh, chuồng trại chăn ni,... tràn trực
tiếp ra mơi trường. Ơ nhiễm nước mặt vùng lũ lụt chủ yếu do cặn lơ lửng, các hợp
chất hữu cơ, kim loại nặng và vi sinh vật gây bệnh. Theo “Sổ tay hướng dẫn xử lý
nước và vệ sinh môi trường trong mùa bão lụt” và “Sổ tay hướng dẫn xử lý ổ dịch
tả” do Bộ Y tế ban hành, chất khử trùng thông dụng nhất được hướng dẫn sử dụng
là các hợp chất của chlorine như chloramine B (dưới dạng bột hoặc viên), viên
Aquatab67, ngồi ra ít được dùng hơn là bột calcium hypochlorite và dung dịch
sodium hypochlorite. Tuy vậy, các chất nêu trên đều là sản phẩm nhập khẩu, nhiều
khi không thể có ngay khi cần. Cũng theo các tài liệu trên, việc dùng chloramine B
có hàm lượng 0,5% để xử lý ơ nhiễm mơi trường địi hỏi chi phí rất cao, hơn nữa,
chloramine B có chứa gốc benzen - khơng nên dùng để khử trùng thực phẩm, hay sử
dụng với nồng độ cao cho nước uống - do tồn dư hóa chất khơng có lợi cho sức khỏe
con người. Dùng phèn và chloramine B để làm trong và khử trùng nước đang được
sử dụng rộng rãi hiện nay, tuy nhiên nước sau xử lý khơng đảm bảo an tồn tuyệt
đối khi dùng cho sinh hoạt, các kim loại như Fe, As, Mn, Pb, Cr,… có trong nước
khơng được xử lý triệt để. Ngoài ra việc sử dụng chlorine để khử trùng sẽ gây cảm
giác khó chịu, người dùng tiếp xúc lâu ngày dễ gặp các triệu chứng lâm sàng về
đường hô hấp như: ho, khó thở, đau ngực, phù phổi… vì hàm lượng chlorine dư
trong quá trình xử lý rất nhiều. Do đó, việc lựa chọn các hóa chất làm trong nước, vật
liệu khử trùng nước thân thiện với môi trường và đặc biệt là không ảnh hưởng đến sức
khỏe con người được rất nhiều các nhà khoa học trên thế giới quan tâm. Các chất keo
tụ tự nhiên đang được các nhà nghiên cứu quan tâm nhiều bởi tính hiệu quả của chúng.
Ưu điểm chính của vật liệu chất keo tụ nguồn gốc thực vật khi sử dụng trong xử lý
nước là dễ thực hiện, giá thành thấp, không cần hiệu chỉnh pH của nước trước xử lý
và không làm thay đổi pH của nước được xử lý, cặn lắng dễ phân hủy sinh học. Một


4

số chất keo tụ tự nhiên từ thực vật hiệu quả bao gồm hạt chùm ngây, đậu bắp, các loại
đậu, bắp ngô,... Trong số tất cả các nguyên liệu thực vật khảo sát thì hạt của cây chùm
ngây (Moringa oleifera) được chú ý đặc biệt trong xử lý nước vì nó vừa đóng vai trị
như một chất keo tụ, vừa là chất kháng khuẩn [32], [51], [182], [187].
Hiện tượng nước bị ô nhiễm kim loại nặng thường gặp trong các lưu vực nước
gần các khu công nghiệp; các làng nghề đúc đồng, xi mạ điện và khu vực khai thác
khoáng sản. Nước thải công nghiệp và nước thải độc hại không xử lý hoặc xử lý chưa
đạt yêu cầu đổ vào nguồn nước là nguyên nhân dẫn đến hàm lượng các kim loại nặng
vượt quá tiêu chuẩn cho phép và có ảnh hưởng xấu đến đời sống, sức khỏe con người
và sinh vật. Các hợp chất chromium (Cr) được sử dụng rộng rãi trong cơng nghiệp hóa
chất, thuộc da, luyện kim, xi mạ, kỹ thuật khoáng sản và nhiều lĩnh vực sản xuất khác
[267]. Tuy nhiên, việc xả thải hoặc xử lý khơng đúng cách chất thải có chứa Cr(VI)
từ các cơ sở sản xuất như vậy có thể dẫn đến ô nhiễm đáng kể nước mặt, nước ngầm
và đất [164], [201]. Trên thực tế, ơ nhiễm Cr trên tồn thế giới là một trong 10 vấn đề
ô nhiễm độc hại nhất [156] vì nó có tác dụng gây ung thư, gây đột biến, quái thai và
gây tổn thương mô [147], [270]. Đồng thời, Pb(II) được biết đến như một ion kim loại
nặng thơng thường khác có khả năng gây ung thư được thải vào nguồn nước từ nước
thải công nghiệp [121]. Do đó, việc loại Cr(VI) và Pb(II) ra khỏi nước phục vụ ăn
uống và sinh hoạt là cấp thiết để duy trì sự an tồn và chất lượng của nguồn nước.
Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu chế tạo một số
vật liệu có nguồn gốc tự nhiên định hướng ứng dụng xử lý nước lũ thành nước
sinh hoạt” để góp phần giải quyết được vấn đề thiếu nước sinh hoạt cho người dân
trong mùa lũ và tận dụng được nguồn vật liệu sẵn có trong tự nhiên. Đồng thời nghiên
cứu tìm ra quy trình xử lý đơn giản có thể giúp cho người dân vùng lũ áp dụng xử lý
nước lũ tạo ra nước sinh hoạt tại thời điểm cấp thiết ở mùa mưa lũ.
2. Mục đích nghiên cứu
Chế tạo được vật liệu màng lọc xử lý nước ô nhiễm thành nước sinh hoạt từ
cellulose bã mía và nghiên cứu ứng dụng chất keo tụ tự nhiên từ hạt chùm ngây để