Tin KH & CN Hải Phòng

Nghiên cứu chế tạo vật liệu trên cơ sở graphene để hấp phụ các chất hữu cơ dễ bay hơi trong khí thải ở một số cơ sở công nghiệp (20/06/2023)

Chiều ngày 18/6/2023, Sở Khoa học và Công nghệ (KH&CN) thành phố Hải Phòng tổ chức Hội nghị đánh giá kết quả thực hiện đề tài khoa học cấp thành phố “Nghiên cứu chế tạo vật liệu trên cơ sở graphene để hấp phụ các chất hữu cơ dễ bay hơi trong khí thải ở một số cơ sở công nghiệp” do Công ty Cổ phần khoa học và công nghệ HTChem chủ trì thực hiện. Tiến sĩ Võ Hoàng Tùng, Viện Môi trường, Trường Đại học Hàng hải Việt Nam làm chủ nhiệm nhiệm vụ. TS. Hoàng Ngọc Tuấn, Phó Chủ tịch Hội Khoa học Phát triển nguồn nhân lực, nhân tài là Chủ tịch Hội đồng đánh giá.

Quang cảnh Hội nghị đánh giá kết quả thực hiện đề tài.

Triển khai đề tài, Ban chủ nhiệm tiến hành nghiên cứu tổng quan về graphene, VOCs và các phương pháp xử lý, vật liệu hấp phụ VOCs…; các nghiên cứu lý thuyết (cơ chế phân tán graphene lên xốp melamine, các tác động của sóng siêu âm lên quá trình phân tán để lựa chọn sóng siêu âm phù hợp hỗ trợ phân tán graphene, thông tin lý thuyết và thực tiễn về các chất kết dính và các phương pháp kết dính để lựa chọn chất kết dính phù hợp) làm cơ sở cho nghiên cứu thực nghiệm; đánh giá thực trạng xử lý các chất dễ bay hơi trong khí thải ở một số cơ sở công nghiệp tại Hải Phòng.

Từ những nghiên cứu lý thuyết trên, nhóm nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ chế tạo vật liệu trên cơ sở graphene để hấp phụ các chất hữu cơ dễ bay hơi trong khí thải ở một số cơ sở công nghiệp gồm 02 giai đoạn: phân tán graphene lên xốp melamine, kết dính và chế tạo vật liệu hoàn thiện; từ đó sản xuất thực nghiệm 10 mẻ vật liệu hấp phụ từ graphene và xốp melamine theo quy trình trên. Kết quả cho thấy, dung lượng hấp phụ cực đại các VOCs của các mẫu vật liệu ở 10 mẻ có sai số không đáng kể và đều ở mức cao, gấp khoảng 50 lần so với than hoạt tính tốt nhất hiện nay trên thị trường. Nhóm nghiên cứu cũng đánh giá về khả năng hấp phụ hơi VOCs của vật liệu thử nghiệm và khả năng thu hồi và tái sử dụng của vật liệu, xây dựng quy trình sử dụng và tiêu chuẩn cơ sở của vật liệu.

Thử nghiệm và đánh giá hiệu quả ứng dụng vật liệu tại một số cơ sở công nghiệp ở Hải Phòng (cơ sở sản xuất sơn, cơ sở sang chiết dung môi, cơ sở sản xuất/ tái chế nhựa cho thấy, vật liệu hấp phụ trên cơ sở graphene với cấu trúc mạng tinh thể hai chiều, có khả năng tương tác mạnh mẽ với các phân tử, dung lượng hấp phụ cực đại đối với các chất hữu cơ dễ bay hơi đạt mức rất cao (trên 3g/g vật liệu), có hiệu suất hấp phụ đối với từng loại chất hữu cơ dễ bay hơi được khảo sát đạt tuyệt đối 100% trong điều kiện thí nghiệm và đạt 99% với khí thải công nghiệp, có hiệu suất thu hồi dung môi từ các chất hữu cơ dễ bay hơi cao, đạt trên 85%. Nhờ đó, vật liệu hấp phụ trên cơ sở graphene có số lần tái sử dụng cao, thời gian sử dụng dài. Ưu điểm này của vật liệu cho phép các cở sở công nghiệp có thể tiết kiệm rất nhiều chi phí cho hệ thống vận hành xử lý khí thải.

Từ báo cáo kết quả thực hiện đề tài, các thành viên Hội đồng đánh giá, nhóm nghiên cứu đã hoàn thành các nội dung, quy mô nghiên cứu với 08 chương và 01 quy trình công nghệ sản xuất vật liệu trên cơ sở graphene để hấp phụ các chất hữu cơ dễ bay hơi trong khí thải ở một số cơ sở công nghiệp. Về khả năng ứng dụng, vật liệu trên cơ sở graphene để hấp phụ các chất bay hơi có thể sử dụng trong các cơ sở sản xuất công nghiệp với hiệu suất hấp phụ các chất ô nhiễm cao; Quy trình thu hồi và tái sử dụng vật liệu giúp vật liệu được tái sử dụng nhiều lần, tiết kiệm chi phí, bảo vệ môi trường nhờ hạn chế được việc phải xử lý vật liệu sau khi sử dụng. Kết quả của đề tài có thể tiếp tục nghiên cứu mở rộng để sản xuất trực tiếp tại Công ty Cổ phần Công nghệ HTChem nhằm tối ưu hoá quá trình sản xuất, giảm giá thành, nâng cao khả năng xâm nhập thị trường. Sản phẩm nghiên cứu của đề tài giúp giảm thiểu ô nhiễm không khí và bảo vệ sức khỏe con người. Tuy nhiên, để hoàn thiện đề tài, Hội đồng đề nghị Ban chủ nhiệm xem xét, bổ sung, chỉnh sửa một số nội dung như: rà soát các thông tin để tránh trùng lắp, lược bỏ một số thông tin không phục vụ nghiên cứu, bổ sung những tài liệu có tính mới, tính thời sự; bổ sung thông tin về phương pháp phân tán graphene, kết dính graphene; mô tả rõ phương pháp lấy mẫu khí thải tại các cơ sở thực nghiệm, phương pháp thí nghiệm và lý giải rõ các thông số đó; bổ sung các số liệu đo đạc khí thải trước và sau khi xử lý một cách khách quan để làm rõ hiệu quả của đề tài; cần trình bày quy trình thành các phụ lục riêng và tính toán giá thành sản phẩm, đánh giá hiệu quả kinh tế của sản phẩm so với các sản phẩm khác. Báo cáo kết quả nghiên cứu sau khi chỉnh sửa, hoàn thiện sẽ được Sở KH&CN trình Ủy ban nhân dân thành phố để nghiệm thu. Đề tài được Hội đồng tư vấn đánh giá, nghiệm thu với số điểm 79,33 ./.

 Chiêu Minh