Thông tin Đề tài

Tên đề tài Chế tạo màng mỏng thẩm thấu thuận hiệu năng cao và ứng dụng trong loại bỏ kim loại nặng nước thải ngành mạ
Mã số đề tài VAST07.02/23-24
Cơ quan chủ trì (Cơ quan thực hiện) Viện Khoa học Công nghệ Năng lượng và Môi trường
Thuộc Danh mục đề tài Hướng Môi trường và Năng lượng (VAST07)
Họ và tên ThS. Lê Xuân Thanh Thảo
Thời gian thực hiện 01/01/2023 - 31/12/2024
Tổng kinh phí 583.200.000 đ
Xếp loại Đạt loại A
Mục tiêu đề tài

-    Chế tạo lớp hỗ trợ polyethersulfone (PES) với các chất phụ gia ưa nước, tổng hợp màng lọc thẩm thấu thuận hiệu năng cao.
-    Ứng dụng màng lọc thẩm thấu thuận hiệu năng cao trong xử lý kim loại nặng  nước thải ngành mạ.

 

Kết quả chính của đề tài

-    Về khoa học: Đề tài phát triển thành công màng lọc thẩm thấu thuận hiệu năng cao có thể ứng dụng trong thẩm thấu thuận FO hoặc hệ thống thẩm thấu ngược RO. Kết quả cũng cho thấy rằng vật liệu ưa nước dextran có thể được sử dụng như một phụ gia làm tăng cường cấu trúc của đế màng, và làm tăng khả năng ưa nước của màng. Các tính chất, đặc điểm hình thái và hiệu quả hoạt động của màng cũng đã được nghiên cứu. Kết quả chỉ ra rằng việc tăng nồng độ dextran trong đế màng làm tăng độ xốp của màng và tăng tính ưa nước, hai thông số này được thể hiện ở độ xốp và góc tiếp xúc nước của đế màng. Ngoài ra ảnh SEM cũng đã xác nhận về đặc điểm hình thái khi có mặt của dextran, hình thái lớp cắt ngang xốp hơn, có nhiều lỗ rỗng hơn so với lớp màng ban đầu. Các thí nghiệm về thông lượng nước, dòng muối thẩm thấu ngược cũng đã được làm rõ. Thông lượng nước ghi nhận tăng gấp đôi ở điều kiện 5% dextran so với màng TFC thương mại. Các nghiên cứu về ảnh hưởng của pH, nồng độ đầu vào và nồng độ dung dịch hòa đến thông lượng nước và khả năng tách lọc cũng đã được thử nghiệm. Các kết quả về khả năng tách lọc chỉ ra rằng màng mỏng hiệu năng cao TFC-Dex có khả năng loại bỏ hầu như hoàn toàn các ion kim loại nặng trong dung dịch nước. Sự cải tiến màng mỏng TFC bằng vật liệu ưa nước dextran có tiềm năng phá bỏ rào cản vốn có của công nghệ màng nói chung và màng lọc thẩm thấu thuận nói riêng.
-    Về ứng dụng: Trong nghiên cứu này, nhóm đã sử dụng dung dịch chưa ion kim loại nặng như một hướng tiếp cận ứng dụng lý thuyết chuyên sâu (case study). Các điều kiện ảnh hưởng để khả năng thẩm thấu của nước qua màng hay khả năng lọc tách của màng mỏng hiệu năng cao đã được tiến hành nghiên cứu. Khi mà phân cực nồng độ trong luôn hạn chế lớn nhất đối với đa số các màng, việc nghiên cứu để làm giảm ảnh hưởng của nó luôn là vấn đề được bàn luận. Nghiên cứu này có thể đưa đến góc nhìn khách quan và hỗ trợ trong việc nghiên cứu cải tiến màng mỏng. Bổ sung vật liệu ưa nước vào đế màng không chỉ làm thay đổi cấu trúc màng theo hướng tích cực, mà nhờ đó có thể hạn chế được ảnh hưởng của phân cực nồng độ trong giúp cải thiện hiệu quả hoạt động của màng mỏng.

 

Những đóng góp mới

+ Phát triển màng thẩm thấu thuận hiệu năng cao dựa trên chất ưa nước dextran được gia cố ở đế màng.
+ Khả năng thẩm thấu và khẳ năng lọc tách của màng được cải thiện so với màng thẩm thấu TFC thương mại.
+ Hiệu quả lọc tách cao đối với các ion kim loại nặng (>97%).
+ Các điều kiện ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của màng đã được nghiên cứu và báo cáo.

*** Sản phẩm cụ thể giao nộp:

- Sản phẩm nghiên cứu và phát triển công nghệ
+ Quy trình chế tạo màng lọc thẩm thấu thuận hiêu năng cao
+ Màng lọc thẩm thấu thuận FO
- Công bố:
+ 01 bài báo quốc tế (SCIE, Q2): Thao Xuan Thanh Le, Manh Tuan Duong, Long Duc Huynh, Thom Thi Dang, Manh Van Do, Duong Bach Nguyen, Tuan Minh Pham, A high performance of thin film composite based on dextran substrate for effective removal of heavy metal ions, Chemical Engineering Research and Design, 212 (2024),  547–554, https://doi.org/10.1016/j.cherd.2024.11.036.
+ 01 bài báo trong nước: Le Xuan Thanh Thao, Do Van Manh, Dang Thi Thom, Duong Tuan Manh, Vo Anh Thu, Nguyen Quynh Nga, Pham Minh Tuan, Development of an innovative thin-film composite membrane for efficient arsenic removal, Tạp chí Phân tích Hoá, Lý và Sinh học, tập 30, số 03/2024.
- Đào tạo: 01 học viên bảo vệ thành công luận văn thạc sĩ, chuyên ngành Khoa học môi trường, theo Quyết định 2608/QĐ-TĐHHN, ngày 20/6/2024 của Hiệu trưởng trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội

 

Ảnh nổi bật đề tài
1764907314310-Thanhthao.jpg