Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Ngọc – K20 môi trường

- 1 -
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN



NGUYỄN THỊ NGỌC

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ
AMONI TRONG NƯỚC BẰNG NANO MnO
2
– FeOOH
MANG TRÊN LATERIT ( ĐÁ ONG) BIẾN TÍNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS.TRẦN HÔNG CÔN Hà Nội – 2011
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Ngọc – K20 môi trường

- 3 -
MỤC LỤC

Trang
DANH MỤC CÁC HÌNH v
DANH MỤC CÁC BẢNG vii
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG I – TỔNG QUAN 2
1.1. Hiện trạng ô nhiễm và sự cần thiết phải xử lí các hợp chất chứa nitơ trong
nƣớc cấp 2
1.1.1. Tiêu chuẩn về nồng độ các hợp chất chứa nitơ trong nƣớc cấp của thế giới
và Việt Nam 2
1.1.1.1. Thế giới 2
1.1.1.2. Việt Nam 2
1.1.2. Hiện trạng ô nhiễm các hợp chất chứa nitơ trong nƣớc cấp 2
1.1.3. Nguyên nhân 4
1.1.4. Tác hại của các hợp chất chứa nitơ đối với cơ thể con ngƣời 4
1.1.5. Các nguồn gây ô nhiễm amoni 5

mang trên laterit bằng phƣơng pháp ngâm phủ 21
2.5.2. Chế tạo vật liệu MnO
2
có kích thƣớc nanomet mang trên laterit bằng
phƣơng pháp ngâm phủ 21
2.6. Phƣơng pháp phân tích 22
2.6.1. Xác định hàm lƣợng amoni bằng phƣơng pháp so màu với thuốc thử Nessler 22
2.6.2. Xác định hàm lƣợng Nitrit (
2
NO

) trong nƣớc bằng phƣơng pháp so màu
với thuốc thử Griss 25
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Ngọc – K20 môi trường

- 5 -
2.6.3. Xác định nitrat (
3
NO

) trong nƣớc bằng phƣơng pháp so màu
với thuốc thử Phenoldisunfonic 27
2.6.4. Xác định nồng độ mangan (Mn
2+
) trong nƣớc bằng phƣơng pháp Pesunphat 29
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30
3.1. Chế tạo vật liệu VL1 30
3.2. Chế tạo vật liệu VL2 30
3.3. Khảo sát khả năng xử lý amoni của vật liệu VL1 34

Hình 2.2. Đƣờng chuẩn xác định nitrit 26
Hình 2.3. Đƣờng chuẩn xác định nitrat 28
Hình 2.4. Đƣờng chuẩn xác định mangan 29
Hình 3.1: Hình ảnh bề mặt laterite đã biến tính nhiệt, phóng đại 25000 lần 31
Hình 3.2 – 3.6: Bề mặt laterit biến tính nhiệt phủ MnO
2
kích thƣớc nanomet
phóng đại 31-33
Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc hiệu suất xử lý NH
4
+
trong dung dịch vào
thời gian 34
Hình 3.8: Sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ vào thời gian 36
Hình 3.9: Đƣờng cong hấp phụ amoni của vật liệu VL1 37
Hình 3.10: Đƣờng hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir của vật liệu VL1 39
Hình 3.11: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc hiệu suất xử lý NH
4
+
trong dung dịch vào
thời gian 40
Hình 3.12: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc hiệu suất xử lý NH
4
+
trong dung dịch vào
thời gian 41
Hình 3.13: Sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ vào thời gian 43
Hình 3.14: Đƣờng cong hấp phụ amoni của VL2 43
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Ngọc – K20 môi trường


Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Ngọc – K20 môi trường
- 8 -
DANH MỤC CÁC BẢNG


Bảng 3.10: Kết quả khảo sát khả năng xử lý amoni của vật liệu VL2
bằng phƣơng pháp liên tục 49
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Ngọc – K20 môi trường

- 9 -
LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay, tình hình ô nhiễm nguồn nƣớc nói chung và nguồn nƣớc sinh hoạt
nói riêng đang là vấn đề toàn xã hội quan tâm khi nhu cầu về chất lƣợng cuộc sống
ngày càng cao.
Theo các phƣơng tiện thông tin đại chúng gần đây đƣa tin, ngƣời dân Hà nội
đang sử dụng các nguồn nƣớc ô nhiễm, đặc biệt là ô nhiễm amoni, ngay cả nguồn
nƣớc của các nhà máy nƣớc, hàm lƣợng amoni xác định đƣợc cũng vƣợt chỉ tiêu
cho phép đến 6 lần hoặc cao hơn. Điều này đã làm cho nhiều ngƣời lo lắng về chất
lƣợng nƣớc ngầm và nƣớc sinh hoạt ở Việt Nam. Để hạn chế tối đa tác hại của
amoni đến sức khoẻ ngƣời dân cần phải kiểm soát chất lƣợng nƣớc sinh hoạt và
phải có phƣơng pháp phù hợp để xử lý amoni trong nƣớc sinh hoạt một cách hiệu
quả và an toàn. Trƣớc tình hình đó, chúng tôi đã chọn và thực hiện đề tài “Nghiên
cứu khả năng xử lý amoni trong nƣớc bằng nano MnO
2
- FeOOH mang trên
laterit (đá ong) biến tính”.
1329/2002/BYT- QĐ của bộ Y tế, nồng độ cho phép của các hợp chất nhƣ sau:
Hàm lƣợng Amoniac tính theo Amoni: 1,5 mg/L
Hàm lƣợng Nitrit tính theo Nitrit: 3 mg/L
Hàm lƣợng Nitrat tính theo Nitrat: 50 mg/L
1.1.2. Hiện trạng ô nhiễm các hợp chất chứa nitơ trong nước cấp
Do thực trạng hệ thống cấp - thoát nƣớc, xử lí nƣớc cấp và nƣớc thải, chất
thải rắn chƣa đồng bộ, cộng thêm đó là sự phát triển của các ngành công - nông
nghiệp ngày một tăng trong thời gian gần đây, chƣa kể đến các quá trình diễn ra
trong tự nhiên, điều kiện địa chất - thủy văn phức tạp ở vùng châu thổ sông Hồng đã
gây cho nguồn cấp nƣớc duy nhất hiện nay - nguồn nƣớc ngầm, nguy cơ ô nhiễm
ngày một cao, trong đó có ô nhiễm các hợp chất chứa nitơ.
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Ngọc – K20 môi trường

- 11 -
Theo khảo sát của các nhà khoa học, phần lớn nƣớc ngầm ở vùng đồng bằng
Bắc Bộ nhƣ Hà Nội, Hà Tây, Ninh Bình, Hải Dƣơng đều bị nhiễm bẩn amoni
(
4
NH

) rất nặng, vƣợt tiêu chuẩn cho phép nhiều lần.
Tại Hà Nội, Hà Tây, Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình, Hải Dƣơng, Hƣng
Yên, Thái Bình, xác suất các nguồn nƣớc ngầm nhiễm amoni ở nồng độ cao hơn
tiêu chuẩn là khoảng 70 - 80%.
Theo tiêu chuẩn vệ sinh nƣớc ăn uống, dựa trên Quyết định số 1329 của Bộ
Y tế, nƣớc sinh hoạt đạt chuẩn ở mức hàm lƣợng amoni là 1,5 mg/L. Trên thực tế,
kết quả phân tích các mẫu nƣớc đều vƣợt quá chỉ tiêu cho phép, nhiều nơi cao hơn
từ 20 đến 30 lần. Tầng nƣớc ngầm trên (cách mặt đất từ 25m đến 40m) - nơi ngƣời
dân khai thác bằng cách đào giếng khoan - đã ô nhiễm nặng ở nhiều nơi. Điển hình

là 15 – 30 mg/L, có khi lên tới 40 mg/L [1, 2, 3].

Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Ngọc – K20 môi trường
- 12 -
1.1.3. Nguyên nhân
Ô nhiễm nƣớc bởi các hợp chất chứa nitơ có thể là do quá trình thấm xuyên
nƣớc mặt xuống các tầng phía dƣới qua các cửa sổ địa chất thủy văn. Các chất ô
nhiễm nhƣ các hợp chất chứa nitơ sẽ từ nƣớc mặt thấm xuống nƣớc dƣới đất. Đó là
nguyên nhân gây ô nhiễm nƣớc ngầm. Nhƣ vậy, nếu nguồn nƣớc mặt bị ô nhiễm thì
dẫn đến nguồn nƣớc ngầm cũng bị ô nhiễm. Ngoài ra, quá trình lắng đọng giữ lại
hàng loạt các hợp chất chứa nitơ từ các quá trình tự nhiên (aminoaxit, amit, hợp
chất nitơ dị vòng…) cũng là nguyên nhân gây ô nhiễm nƣớc bởi các hợp chất chứa
nitơ. Ở môi trƣờng pH từ 6 – 8, hợp chất chứa nitơ chủ yếu là NH
4
+
. Amoni có thể
xuất hiện trong nƣớc ngầm từ nƣớc thải sinh hoạt, bãi chôn lấp phế thải, nghĩa
trang… do kết quả của quá trình amôn hóa – phân hủy các hợp chất chứa nitơ nhƣ
đạm, nƣớc tiểu và axit nucleic… bởi vi sinh vật hay do việc sử dụng phân bón,
thuốc trừ sâu có chứa nitơ trong nông nghiệp [3, 7].
1.1.4. Tác hại của các hợp chất chứa nitơ đối với cơ thể con người
Các hợp chất chứa nitơ có thể tồn tại dƣới dạng các hợp chất hữu cơ, chứa
nitơ hoặc dạng vô cơ nhƣ: nitrit, nitrat và amoni. Amoni thực ra không quá độc đối
với cơ thể ngƣời. Ở trong nƣớc ngầm, amoni không thể chuyển hóa đƣợc do thiếu
oxy. Khi khai thác lên, vi sinh vật trong nƣớc nhờ O
2
trong không khí chuyển amoni
thành các nitrit (NO
2

-
ảnh hƣởng đến sức khoẻ với 2 khả năng sau: hội chứng
máu Methaemoglobin và ung thƣ tiềm tàng [1].
* Chứng máu Methaemo- globinaemia (hội chứng xanh xao trẻ em)
Trẻ nhỏ khoảng 1 tuổi dễ mẫn cảm với sự tồn lƣu huyết cầu tế bào thai do
trong dạ dày không có đủ độ chua để hạn chế sự chuyển hoá NO
3
-
thành NO
2
-
. NO
2
-

Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Ngọc – K20 môi trường

- 13 -
hình thành ở dạ dày, truyền qua đƣờng máu, phản ứng với huyết sắc tố mang oxy,
oxy hoá sắt để tạo thành huyết Methaemoglobin làm giảm khả năng mang oxy của
máu, có khả năng gây tử vong do "ngột ngạt hóa chất". Những quốc gia có NO
3
-
cao
phải cấp nƣớc chai có nồng độ NO
3
-
thấp cho các bà mẹ đang cho con bú và cho trẻ
em đƣợc nuôi bằng sữa bình.

1.1.5.2. Nguồn gốc gây ô nhiễm do con người.
Ngoài quá trình hình thành theo con đƣờng tự nhiên, lƣợng ion NO
3
-
, NO
2
-
,
NH
4
+
trong chu trình còn đƣợc tăng lên do chất thải của các nhà máy sản xuất phân
đạm, chất thải khu đô thị có hàm lƣợng nitơ cao.
Nguồn ô nhiễm nitơ trong nƣớc bề mặt có thể từ nhiều nguồn khác nhau:
hoạt động công nghiệp, hoạt động nông nghiệp, hoạt động sinh hoạt của con
ngƣời…
Các ngành công nghiệp sử dụng nitrat trong sản xuất là nguồn chủ yếu gây ô
nhiễm nguồn nƣớc. Nitrat đƣợc thải qua nƣớc thải hoặc rác thải. Hệ thống ống khói
của các nhà máy này còn chứa nhiều nitơ oxit; khi thải vào khí quyển, gặp mƣa và
một số quá trình biến đổi hoá học khác, chúng rơi xuống đất dƣới dạng
3
HNO
,
2
HNO
hoặc muối của các axit này. Do đó, hàm lƣợng của các ion này trong nƣớc
tăng lên.
Nông nghiệp hiện đại là nguồn gây ô nhiễm lớn cho nƣớc. Việc sử dụng
phân bón hoá học chứa nitơ (thuốc trừ sâu, diệt cỏ,…) bừa bãi, không hợp lý thông
qua quá trình rửa trôi, thấm, lọc làm cho lƣợng nitrat, amoni trong nƣớc bề mặt và

pháp hấp phụ, phƣơng pháp oxi hóa, nitrat hóa bằng phƣơng pháp sinh học; nitrat
hóa kết hợp với khử nitrat; công nghệ Annamox, Sharon/Annamox; phƣơng pháp
điện hóa, điện thẩm tách, điện thẩm tách đảo chiều …
1.2.1. Phƣơng pháp sinh học tách loại amoni. [1, 18]
Quá trình nitrat hoá sinh hoá đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái trên
trái đất, đặc biệt là với chu trình của nitơ. Đây là phƣơng pháp truyền thống để xử lí
amoni, là quá trình chuyển hoá sinh hoá các hợp chất hữu cơ chứa nitơ có tính khử
thành các hợp chất vô cơ có tính oxi hoá. Amoni đƣợc xử lý qua 2 giai đoạn: giai
đoạn nitrat hoá và giai đoạn đề nitrat hoá.
1.2.1.1. Quá trình nitrat hóa (Nitrification process):
Các loại vi sinh vật tham gia vào quá trình nitrat hoá gồm Nitrosomonas và
Nitrobacter.
Sự oxi hoá của
4
NH

xảy ra theo 2 bƣớc nhƣ sau:
Bƣớc 1: Amoni đƣợc oxi hoá thành nitrit
4
NH

+ 3/2
2
O

 
asNitrosomon

2
NO


(2)
Phƣơng trình tổng cộng có thể viết nhƣ sau:

4
NH

+ 2
2
O



3
NO

+ 2
H

+
2
HO
(3)
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Ngọc – K20 môi trường
- 16 -
Để cho phản ứng xảy ra hoàn toàn, muốn oxi hoá 1g
4
NH


C H O N
là công thức tƣợng trƣng cho tế bào vi khuẩn.
Kết hợp (10) và (11), phƣơng trình tổng cộng của quá trình oxi hoá và tạo sinh khối
là:
22
4
NH

+ 37
2
O
+
3
HCO

+ 4
2
CO


5 7 2
C H O N
+ 21
3
NO

+ 20
2
HO
+ 42


+ 6
2
CO
+ 4
2
HO
(6)
3 CH
3
OH

+ 6
2
NO

+ 3
2
O


3
2
CO
+ 3N
2
+ 3
2
HO


trình tổng hợp bao gồm cả 2 quá trình trên đƣợc viết lại nhƣ sau:
58
3
NO

+ 80CH
3
OH +98H
+


30
2
CO
+ 24N
2
+ 10 C
5
H
7
O
2
N + 174
2
HO
(9)
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Ngọc – K20 môi trường

- 17 -

Phƣơng pháp MAP dựa trên quá trình lí – hóa học trong đó có sự kết tủa của
amoni dƣới dạng MgNH
4
PO
4
(MAP) thông qua việc bổ xung axit photphoric và
magie oxit. Đối với phƣơng pháp này, pH cần phải giữ trong khoảng 8.5 – 10 để có
lợi cho sự kết tủa của MAP, chất sẽ đƣợc sử dụng nhƣ phân bón trong Nông nghiệp.
1.2.2.2. Làm thoáng để khử amoni (Air stripping)
Các ion
4
NH

trong nƣớc trong trạng thái cân bằng với các phân tử amoniac và
ion H
+
:

4
NH



NH
3
+ H
+
(11)
Ở điều kiện pH > 7, cân bằng chuyển dịch sang phải. Với pH > 10, hơn 85%
amoniac có thể chuyển dịch sang dạng khí khi làm thoáng. Ở giá trị pH = 10 ÷ 11,

4
NH

bằng Clo hoá với nồng độ Clo cao hơn
nồng độ tƣơng ứng điểm đột biến trên đƣờng cong hấp thụ Clo trong nƣớc. Điểm
đột biến là điểm mà ở đó bắt đầu xuất hiện Clo dƣ trong nƣớc.
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Ngọc – K20 môi trường
- 18 -

Hình 1.1. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của nồng độ Clo dƣ trong nƣớc vào
nồng độ Clo xử lí nƣớc có và không có NH
3

Phƣơng trình phản ứng khi đƣa Clo vào nƣớc. Sản phẩm của quá trình này
phụ thuộc vào giá trị pH:
Cl
2
+ H
2
O (pH=5)

HCl + HClO (pH=7)

H
+
+ ClO
-
(pH=8) (14)
Nếu trong nƣớc có chứa amoni, sản phẩm của quá trình Clo hoá sẽ tạo thành


N
2
+ 2H
+
+ 6HCl (16)
Phƣơng pháp này tƣơng đối đơn giản, hiệu suất cao, song cần lƣu ý đến vấn
đề phải khống chế nồng độ Clo dƣ trong sản phẩm nƣớc sau xử lí và nồng độ các
sản phẩm phụ sinh ra từ quá trình Clo hoá các hợp chất hữu cơ có trong nƣớc (điển
hình là CHCl
3
), cũng nhƣ lƣợng Clo tiêu thụ.
Lƣợng Clo cần thiết, theo lí thuyết, bằng 7 10 lƣợng Amoniắc. Trên thực tế,
tỉ lệ này có thể lên đến 10 25 [4].
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Ngọc – K20 môi trường

- 19 -

1.2.2.4. Phương pháp trao đổi ion (Ion Exchange).
Có thể loại bỏ Amoniac trong nƣớc bằng cách lọc qua vật liệu lọc trao đổi
cation nhƣ Klynoptilolyle hay Sepiolite. Đây là loại quặng zeolit tự nhiên. Phƣơng
trình có thể biểu diễn nhƣ sau:
Me
n+
+ Z-A

(Z)
n
Me

khỏi nƣớc.
Đã có một vài công trình nghiên cứu khả năng hấp phụ amoni trong nƣớc
bằng các vật liệu nhƣ than hoạt tính, zeolit…[3]
1.3. Laterite [6, 19]

Laterite có mặt chủ yếu tại vùng đồng bằng Bắc Bộ nhƣ Hà Tây, Vĩnh Phúc,
Bắc Giang, Bắc Ninh…Ngoài ra tại các tỉnh Thanh Hoá, Nghệ An, Ninh Bình… thì
sự tồn tại của laterite cũng đáng kể. Laterite đƣợc hiểu là những tầng của vỏ phong
hoá có chứa nhiều sắt, có trƣờng hợp có cả mangan, nhôm và một vài nguyên tố
khác.
Các tầng phong hoá này có thể chặt cứng nhƣ đá tảng nhƣng có thể vẫn mềm
và dễ cắt bằng dao nếu vẫn nằm ở trạng thái phân bố tự nhiên. Tuy nhiên sau khi
trồi lên khỏi mặt đất thì các tầng laterit mềm đó lại cứng nhƣ đá. Đã có rất nhiều ý
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Ngọc – K20 môi trường
- 20 -
kiến khác nhau về nguồn gốc hình thành đá ong song có nhiều ý kiến đồng tình cho
rằng sự hình thành đá ong là do các quá trình di chuyển của các oxit sắt từ nơi khác
đến. Đặc biệt là vai trò của dòng nƣớc ngầm đƣa sắt từ tầng trên xuống tầng dƣới.
Tại đây nhờ các quá trình oxi hoá và đất bị khô đi mà sắt bị kết von lại và tham gia
vào quá trình hình thành đá ong.
Bảng 1.1. Thành phần chủ yếu của laterit
Thành phần
SiO
2
Al
2
O
3
Fe

1.4. Giới thiệu chung về công nghệ nano.
1.4.1. Một số khái niệm chung.
Công nghệ nano.
Khoa học nano bắt đầu từ thập kỷ 60 của thế kỷ trƣớc và trong những năm
gần đây khoa học và công nghệ nano phát triển vƣợt bậc. Các chuyên gia dự báo
rằng, công nghệ nano sẽ là một trong những nghành công nghệ đột phá, có tác dụng
tích cực nhất trong vòng 25 năm tới đối với nền kinh tế thế giới.
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Ngọc – K20 môi trường

- 21 -
Công nghệ nano nghiên cứu và sử dụng các hệ bao gồm các cấu tử có kích
thƣớc nanomet (10
-9
m) với cấu trúc phân tử hoàn chỉnh trong việc chuyển hoá vật
chất, năng lƣợng và thông tin [11, 15].
Vật liệu nano.
Công nghệ nano xuất hiện và luôn đi kèm với sự phát triển của vật liệu nano.
Khó có thể xác định chính xác thời điểm xuất hiện của khoa học vật liệu nano, song
ngƣời ta nhận thấy rằng vài thập niên cuối của thế kỷ XX là thời điểm mà các nhà
vật lý, hoá học và vật liệu học quan tâm mạnh mẽ đến việc điều chế, nghiên cứu
tính chất và những sự chuyển hoá của các phần tử có kích thƣớc nano. Đó là do các
phần tử nano biểu hiện những tính chất điện, hoá, cơ, quang, từ khác rất nhiều so
với vật liệu khối thông thƣờng [12].
Khái niệm vật liệu nano tƣơng đối rộng, chúng có thể là tập hợp các nguyên
tử kim loại hay phi kim, oxit, sunfua, cacbua, nitrua có kích thƣớc trong khoảng
1-100 nm; Đó cũng có thể là các vật liệu xốp với đƣờng kính mao quản dƣới 100
nm (zeolit, photphat và cacboxylat kim loại). Nhƣ vậy, vật liệu nano có thể thuộc
kiểu siêu phân tán hay hệ rắn với độ xốp cao.
Có thể nhận thấy rằng ở vật liệu nano, do kích thƣớc hạt vô cùng nhỏ nên

1.4.2. Ứng dụng của công nghệ nano
Công nghệ nano hứa hẹn sẽ “thay đổi cuộc sống của con ngƣời” bởi có
những tính chất nổi trội và mới lạ. Chúng đƣợc ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác
nhau của đời sống kinh tế xã hội.
Công nghệ nano với lĩnh vực điện tử, quang điện tử, công nghệ thông tin và truyền
thông [9].
Không có một lĩnh vực nào mà công nghệ nano có ảnh hƣởng nhiều nhƣ điện
tử, công nghệ thông tin và truyền thông. Ứng dụng đầu tiên của công nghệ nano là
tạo các lớp bán dẫn siêu mỏng mới. Ngoài ra công nghệ nano còn mở ra cho công
nghệ thông tin một triển vọng mới: chế tạo linh kiện hoàn toàn mới, rẻ hơn và có
tính năng cao hơn hẳn so với transitor.
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Ngọc – K20 môi trường

- 23 -
Công nghệ nano với lĩnh vực sinh học và y học: [9]
Ứng dụng công nghệ nano trong lĩnh vực sinh học để tạo ra các thiết bị cực nhỏ có
thể đƣa vào cơ thể để tiêu diệt virut và các tế bào ung thƣ, tạo ra hàng trăm các
dƣợc liệu mới từ các vi sinh vật mang ADN tái tổ hợp, tạo ra các protein cảm ứng
có thể tiếp nhận các tín hiệu của môi trƣờng sống, tạo ra các động cơ sinh học mà
phần di động chỉ có kích thƣớc cỡ phân tử protein, tạo ra các chíp sinh học và tiến
tới khả năng tạo ra các máy tính sinh học với tốc độ truyền đạt thông tin nhƣ bộ
não.
Các nhà khoa học hy vọng rằng việc ứng dụng các thành tựu của công nghệ nano
vào lĩnh vực sinh học và y học sẽ tạo ra đƣợc những biện pháp hữu hiệu để nâng
cao sức khoẻ, tăng tuổi thọ con ngƣời.
Công nghệ nano với vấn đề môi trường:
Hoá học xanh và môi trƣờng đƣợc quan tâm đặc biệt trong thời gian gần đây. Các
kim loại dạng bột mịn nhƣ Fe, Zn thể hiện hoạt tính cao với các hợp chất hữu cơ
chứa clo trong môi trƣờng nƣớc. Điều này dẫn tới việc sử dụng thành công loại

Các công đoạn theo phƣơng pháp này nhƣ sau:
Chuẩn bị phối liệu  nghiền, trộn  ép viên  nung  sản phẩm.
Ƣu điểm của phƣơng pháp truyền thống: Dùng ít hoá chất, hoá chất không
đắt tiền, các thao tác dễ tự động hoá nên dễ dàng đƣa vào dây chuyền sản xuất với
lƣợng lớn.
Nhƣợc điểm: Đòi hỏi nhiều thiết bị phức tạp, tính đồng nhất của sản phẩm
không cao, kích thƣớc hạt lớn (cỡ milimet) nên khi ép tạo thành sản phẩm thƣờng
có độ rỗng lớn, phản ứng trong pha rắn diễn ra chậm.
Phương pháp đồng tạo phức
Nguyên tắc của phƣơng pháp này là sử dụng các muối kim loại tạo phức
cùng nhau với phối tử trong dung dịch. Sau đó tiến hành phân huỷ nhiệt phức chất
có thành phần hợp thức mong muốn. Phƣơng pháp này đạt đƣợc sự phân bố lý
tƣởng các cấu tử trong hệ phản ứng vì rằng trong mạng lƣới tinh thể của phức rắn
đã có sự phân bố hoàn toàn có trật tự của các ion.
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Ngọc – K20 môi trường

- 25 -
Ƣu điểm của phƣơng pháp đồng tạo phức: Trong hỗn hợp ban đầu đƣa vào
nung đã bảo đảm tỷ lệ hợp thức của các cấu tử đúng nhƣ trong vật liệu mong muốn.
Nhƣợc điểm: Tìm các phức chất đa nhân không dễ dàng và công việc tổng
hợp phức chất tƣơng đối phức tạp đòi hỏi nhiều phối tử đắt tiền. Do đó với các vật
liệu đòi hỏi phải bảo đảm chính xác tỷ lệ hợp thức.
Phương pháp đồng kết tủa
Đây là một trong những phƣơng pháp đang đƣợc sử dụng rộng rãi để tổng
hợp vật liệu. Phƣơng pháp này cho phép khuếch tán các chất tham gia phản ứng khá
tốt, tăng đáng kể bề mặt tiếp xúc của các chất phản ứng do đó có thể điều chế đƣợc
vật liệu mong muốn ở điều kiện nhiệt độ nung thấp.
Một điều quan trọng là thành phần của vật liệu ảnh hƣởng đến nhiều tính
chất, do đó tiến hành phản ứng đồng kết tủa, trong điều kiện nghiêm ngặt để kết tủa