Lọc nước nhiễm dầu là một vấn đề khó cho nhiều nhà khoa học môi trường trên thế giới. Nhưng mới đây các nhà khoa học Nhật Bản đã tìm ra một vật liệu mới ưu việt.

(Ảnh: Shutterstock)

Hạn chế của các vật liệu lọc nước nhiễm dầu trước đây là chúng bị bão hòa dầu rất nhanh và khó tái sử dụng. Chính điều này khiến giá thành chế tạo trở nên đắt đỏ và thiếu hiệu quả khi ứng dụng vào thực tế.

Tuy vậy, loại vật liệu dạng màng mới mà một nhóm các nhà khoa học Nhật Bản đang thử nghiệm xem ra có thể giải quyết được vấn đề này. Thay vì hấp thụ, nó bài xích dầu, trong khi vẫn để cho các phân tử nước đi qua.

Chất nền được tích điện dương của loại màng mới này được chế tạo từ những sợi polyketon cực nhỏ, nhưng rất xốp, phù hợp cho nước chảy qua (polyketon là một họ các polyme nhiệt dẻo – loại nhựa chảy mềm thành chất lỏng dưới tác dụng của nhiệt độ cao và đóng rắn lại khi làm nguội).

>> Đột phá: Quang hợp nhân tạo có thể biến CO2 thành nhựa với giá rẻ

Trong khi đó, ở một phía của chất nền, người ta mạ một lớp silic tích điện âm lên trên. Lớp này chỉ dày 10 nanomet nhưng lại siêu kháng dầu. Vì lớp mạ cùng phần chất nền tích điện trái chiều nhau nên chúng hút chặt lấy nhau theo nguyên lý của lực hút tĩnh điện.

Dẫu chỉ dày 10 nanomet nhưng khả năng lọc dầu của lớp silic lại rất hiệu quả. Khi thử nghiệm lọc bằng lớp màng với mặt có silic ở phía đón nước, thì số dầu bị giữ lại lên đến 99,9%. Dầu bị tích lại trên bề mặt của màng , nhờ vậy người ta có thể thu chúng lại để tái sử dụng hoặc hủy đi. Màng không hấp thụ dầu nên có thể làm sạch rất nhanh và rất dễ.

Nhiều loại nước nhiễm dầu trước (bên trái) và sau (bên phải) được lọc bằng loại màng lọc dầu mới (Ảnh: ĐH Kobe)

Một miếng màng có diện tích 1m vuông có khả năng xử lý 6m3 nước nhiễm dầu trong chưa đầy 1 tiếng với áp suất nước là 1 atmosphe. Chưa hết, màng vẫn hoạt động tốt trong môi trường có axít, kiềm, dung môi và các dung dịch muối.

Các nhà khoa học hy vọng rằng, sau khi được nghiên cứu và thử nghiệm nhiều hơn, vật liệu mới có thể được đưa vào ứng dụng trong xử lý nước biển nhiễm dầu và nước thải.

Nghiên cứu này được hai khoa học gia người Nhật Matsuyama Hideto và Yoshioka Tomohisa cùng cộng sự công bố trên tạp chí Journal of Materials Chemistry A.

Theo NewAtlas,
Hạ Chi tổng hợp