Báo cáo khoa học định kỳ: “Nghiên cứu tổng hợp Hydroxit lớp kép chứa Cu, Co, Fe ứng dụng làm xúc tác xử lý kháng sinh trong môi trường nước”

Sáng ngày 18/12/2023, Viện Công nghệ HaUI (Viện HIT) đã tổ chức Seminar khoa học với chủ đề thảo luận “Nghiên cứu tổng hợp hydroxit lớp kép chứa Cu, Co, Fe ứng dụng làm xúc tác xử lý kháng sinh trong môi trường nước” do nhóm nghiên cứu của PGS. TS. Nguyễn Quang Tùng thực hiện.

Buổi seminar có sự tham dự của các thầy cô thuộc phòng Công nghệ Hóa và Phòng công nghệ Môi trường Vi sinh – Viện Công nghệ HaUI.

Toàn cảnh buổi Seminar khoa học định kỳ

Buổi seminar thảo luận xung quanh các kết quả nghiên cứu của quá trình tổng hợp hợp chất hydroxit lớp kép chứa Cu, Co, Fe ứng dụng làm xúc tác xử lý kháng sinh trong môi trường nước, được thực hiện bởi nhóm nghiên cứu do PGS. TS. Nguyễn Quang Tùng chủ nhiệm. Được biết, kháng sinh levofloxacin được xem là các chất ô nhiễm hữu cơ nghiêm trọng đối với tài nguyên nước, các hợp chất này thường có cấu trúc phức tạp và khó phân hủy sinh học, rất khó để loại bỏ khỏi nguồn nước đầu vào trong quá trình xử lý bằng các phương pháp truyền thống. Ô nhiễm kháng sinh sẽ dẫn đến tình trạng kháng thuốc kháng sinh và làm gia tăng các mầm bệnh trong nước. Do đó, xử lý kháng sinh levofloxacin trong nước là vấn đề cấp thiết hiện nay đối với các cơ quan quản lý và xử lý nước thải.

Để xử lý levofloxacin trong nước thải, các quá trình oxy hóa nâng cao đang được quan tâm và chú ý. Trong đó, phương pháp oxy hóa nâng cao dự trên cơ sở hoạt hóa peroxymonosunphat (PMS) có hiệu quả cao trong việc phân hủy kháng sinh levofloxacin do hình thành gốc tự do sunphat (SO4^•−). PMS có thể hoạt hóa bởi nhiều tác nhân, một trong số các tác nhân đó là sử dụng các hydroxit lớp kép. Một số hydroxit lớp két bậc hai và bậc 3 dựa trên các nguyên tố này đã được tổng hợp thành công bằng phương pháp đồng kết tủa để hoạt hóa PMS như CuCo-LDH, CoFe-LDH và CuCoFe-LDH và ứng dụng vào việc phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ trong nước như thuốc nhuộm, kháng sinh và hóa chất bảo vệ thực vật. Do đó mục tiêu của nghiên cứu hướng đến tổng hợp vật liệu CuCoFe-LDH ba thành phần bằng phương pháp thủy nhiệt, ứng dụng làm xúc tác phân hủy một số kháng sinh trong nước bởi PMS vừa đảm bảo có tính mới, tính thực tiễn và cấp thiết.

Nghiên cứu đã đạt được các kết quả khả thi về cả thực tiễn và cả khoa học:

- Nghiên cứu đã tổng hợp các vật liệu CuCoFe-LDH ba thành phần có tỷ lệ (Cu+Co)/Fe khác nhau bằng phương pháp thủy nhiệt.

- Đã phân tích các tính chất đặc trưng của vật liệu bằng các phương pháp phân tích hóa lý hiện đại như XRD, FT-IR, SEM, EDX, BET, XPS, TGA.

- Đánh giá khả năng xử lý ô nhiễm kháng sinh levofloxacin trong môi trường nước bởi các vật liệu tổng hợp được với hiệu quả có thể lên đến trên 97%.

Ngoài ra, kết quả nghiên cứu của nhóm cũng được công bố trên tạp chí Journal of Environmental Chemical Engineering xếp hạng Q1 thuộc nhà xuất bản Elsevier BV (Anh).

Kết quả nghiên cứu của nhóm tác giả cũng hứa hẹn sẽ hoàn thiện hơn để có thể tiến hành đưa vào thực tế sản xuất với quy mô lớn hơn.