Đột phá trong bộ lọc nước loại bỏ hóa chất vĩnh viễn bằng cách sử dụng graphene oxit được cải tiến

Một tiến bộ khoa học gần đây từ Đại học Monash đã giải quyết vấn đề cấp bách về việc loại bỏ các chất hóa học “vĩnh viễn” – hay PFAS – khỏi nước uống. Những chất này nổi tiếng vì khả năng kháng phân hủy và mối nguy hại đối với sức khỏe, thường xuất hiện trong nhiều sản phẩm, trong khi các phương pháp xử lý truyền thống không hiệu quả. Bằng cách khai thác đặc tính của oxit graphene đã được biến đổi kết hợp với một loại carbohydrate gọi là beta-cyclodextrin, các nhà nghiên cứu đã phát triển một màng lọc mạnh mẽ. Oxit graphene là một dạng carbon nổi bật với độ bền và khả năng dẫn điện, được tạo ra bằng cách oxy hóa graphite. Beta-cyclodextrin là một oligosaccharide vòng có khả năng giữ các phân tử bên trong cấu trúc vòng, được tận dụng để bắt giữ các phân tử PFAS.

Eubert Mahofa, trưởng dự án, nhấn mạnh rằng màng lọc này có hai chức năng chính: loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm cực nhỏ mà vẫn cho phép nước đi qua nhanh chóng. Khả năng lọc tốt mà không làm giảm tốc độ dòng chảy là một bước tiến lớn trong công nghệ lọc nước. Thông qua quy trình in căn chỉnh trượt (shear alignment printing), nhóm nghiên cứu đã chế tạo các màng này một cách hiệu quả, và chúng vẫn duy trì hiệu quả ở nhiều mức nhiệt độ nước khác nhau – một yếu tố quan trọng cho việc ứng dụng thực tiễn trong các môi trường đa dạng.

Tiến sĩ Sally El Meragawi nhấn mạnh tầm quan trọng của việc cân bằng giữa loại bỏ chất gây ô nhiễm và giữ lại các khoáng chất thiết yếu trong nước – yếu tố then chốt để đảm bảo tiêu chuẩn sức khỏe. Khả năng kép này khiến công nghệ này có thể áp dụng cho cả nước uống và nước thải, giúp đảm bảo an toàn và sức khỏe cho người dùng. Điều này mang lại lợi ích lớn cho hầu hết các nhà máy xử lý nước hoặc cơ sở lọc nước muốn áp dụng công nghệ mới này nhằm cải thiện sức khỏe cộng đồng.

Điểm đột phá thực sự nằm ở khả năng tùy chỉnh của công nghệ. Giáo sư Mainak Majumder nhấn mạnh rằng các đặc tính hóa học của beta-cyclodextrin có thể được điều chỉnh để nhắm mục tiêu hiệu quả đến các loại chất ô nhiễm khác nhau như dược phẩm, kim loại nặng và thuốc trừ sâu. Sự phát triển của các bộ lọc nước có thể điều chỉnh như vậy mở ra khả năng nhắm trúng đích chính xác, thiết lập một tiêu chuẩn mới trong công nghệ lọc nước.

Dự án này là kết quả của sự hợp tác giữa Đại học Monash, Clean TeQ Water và NematiQ. Kiến thức chuyên môn kết hợp giữa nghiên cứu học thuật và ứng dụng thực tiễn đã đưa công nghệ màng lọc tiên tiến này đến gần hơn với khả năng triển khai trên quy mô rộng. Thành tựu này đánh dấu một bước tiến thiết yếu trong cuộc chiến chống lại ô nhiễm nguồn nước toàn cầu, hứa hẹn mang lại nguồn nước sạch và an toàn hơn cho tất cả mọi người.

Nguồn: Đại học Monash, TechSpot, Clean TeQ Water.