Xúc tác nano vàng khử chất độc trong nước thải

Nhóm tác giả tại Viện Công nghệ Hóa học, thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, đã đạt được bước tiến quan trọng trong việc chế tạo xúc tác nano vàng mới, với ứng dụng đặc biệt trong việc khử chất độc p-nitrophenol (p-NP) có trong nước thải, chuyển hóa thành tiền chất ứng dụng trong dược phẩm.

Chất thải hữu cơ khó phân hủy sinh học, đặc biệt là dẫn xuất nitro của hợp chất phenol, gây ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng và ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Trong số các hợp chất này, p-Nitrophenol (p-NP) được xem là một trong những chất ô nhiễm nặng nề, được đưa vào danh sách 114 chất ô nhiễm hữu cơ nguy hiểm nhất và có khả năng gây ung thư.

Hiện có hai phương pháp chính để xử lý p-NP, và nhóm nghiên cứu tập trung vào phương pháp thứ hai, tức là chuyển hóa p-NP thành p-Aminophenol (p-AP), một tiền chất quan trọng trong dược phẩm. Mặc dù đã có một số nghiên cứu trong nước, nhưng hầu hết chưa có khả năng ứng dụng thực tế do chi phí cao.

Nhóm tác giả dựa vào chất tách chiết từ vỏ bưởi, có khả năng khử ion vàng thành nano vàng, để làm tác nhân khử ion vàng trong quy trình điều chế chất xúc tác AuNPs/CeO2. Sự kết hợp này không chỉ giúp xử lý p-NP mà còn tận dụng nguồn phế phẩm nông nghiệp, làm tăng giá trị của quả bưởi.

Chất xúc tác nano vàng được tổng hợp với chi phí thấp, sử dụng vỏ bưởi làm tác nhân khử, và chất mang CeO2. Kết quả thử nghiệm cho thấy tốc độ chuyển hóa p-NP thành p-AP đạt 100% trong 30 phút, và hiệu suất của xúc tác vẫn giữ được sau 5 lần tái sử dụng.

Đồng thời, nhóm tác giả cũng đề xuất phương pháp thủy nhiệt để điều chế chất mang CeO2, từ tiền chất Ce(NO3)3.6H2O, giúp giảm chi phí sản xuất.

Nghiên cứu này không chỉ mang lại lợi ích về môi trường mà còn giảm chi phí xử lý nước thải, mở ra hướng nghiên cứu và ứng dụng mới trong lĩnh vực xử lý chất thải độc hại.

Đây là một bước tiến quan trọng trong nỗ lực chung của cộng đồng nghiên cứu Việt Nam trong việc tạo ra các giải pháp thân thiện với môi trường và có hiệu quả kinh tế cao.