Tìm ra chất hấp thụ độc hại từ không khí
Một loại vật liệu mới hứa hẹn loại bỏ một số chất độc hại trong không khí được một nhóm nhà khoa học Đại học Limerick (UL) ở Ireland tạo ra. Theo nhóm nhà nghiên cứu, chất này sử dụng ít năng lượng hơn nhiều so với các vật liệu hiện tại và có thể ghi lại mức độ vi lượng của chất ô nhiễm có hại như benzen từ không khí.
Nhóm nhà nghiên cứu tin rằng vật liệu xốp giống như bọt biển - được đặt tên là BUT-55 - có thể cách mạng hóa việc thanh lọc không khí độc hại và đóng góp đáng kể vào cuộc chiến chống biến đổi khí hậu trên toàn cầu. Giáo sư Michael Zaworotko - Chủ tịch Quỹ Khoa học và Kỹ thuật Tinh thể của Ireland và nhà nghiên cứu tại Viện Bernal Đại học Limerick - và đồng nghiệp đã phát triển vật liệu mới này. Phát hiện đã được báo cáo trên tạp chí uy tín Nature Materials năm 2022.
Giáo sư Michael Zaworotko.
Những hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) - bao gồm benzen - là một loại chất ô nhiễm độc hại gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng về môi trường và sức khỏe con người. Phát triển công nghệ để loại bỏ benzen khỏi không khí ở nồng độ vết và thực hiện sứ mệnh đó với một dấu vết năng lượng thấp là cả hai thách thức chưa thể vượt qua cho đến nay.
Giáo sư Zaworotko giải thích: “Một họ vật liệu xốp - như bọt biển - được phát triển để thu giữ hơi benzen từ không khí ô nhiễm và tạo ra luồng không khí sạch trong một thời gian dài. Những vật liệu này có thể được tái sinh dễ dàng dưới nhiệt độ nhẹ, khiến chúng trở thành ứng viên cho việc lọc không khí và xử lý môi trường. Vật liệu của chúng tôi có thể làm tốt hơn nhiều về độ nhạy và thời gian làm việc so với vật liệu truyền thống”.
Vật liệu thực tế có đầy lỗ và gần giống pho mát Thụy Sĩ. Các lỗ cho phép thu hút các phân tử benzen - một chất ô nhiễm độc hại.
Giáo sư Zaworotko và Tiến sĩ Xiang-Jing Kong từ Khoa Khoa học Hóa học tại UL, cùng với nhóm đồng nghiệp từ một số trường đại học hàng đầu ở Trung Quốc, đã phát triển vật liệu xốp mới có ái lực mạnh với benzen đến mức nó bắt giữ hóa chất độc hại ngay cả khi có mặt ở chỉ 1 phần trong 100.000.
Theo nhóm nhà nghiên cứu, vật liệu này giống với pho mát Thụy Sĩ vì nó có nhiều lỗ và chính những lỗ này có “nhiệm vụ” thu hút các phân tử độc hại benzen. Về mặt năng lượng, vì quá trình thu nhận dựa trên liên kết vật lý chứ không phải hóa học, nên dấu ấn năng lượng của quá trình thu nhận và giải phóng thấp hơn nhiều so với các thế hệ vật liệu trước đây.
Giáo sư Zaworotko báo cáo: “Nhiệm vụ phá vỡ hỗn hợp khí rất khó thực hiện hiệu quả. Điều này đặc biệt đúng đối với các thành phần phụ bao gồm không khí, bao gồm carbon dioxide và nước. Những đặc tính của loại vật liệu mới của chúng tôi cho thấy rằng hoạt động phân hủy benzen không còn là điều khó khăn nữa”.
BUT-55 được tạo ra tại Viện Bernal, Đại học Limerick.
Một số công trình trước đó từ phòng thí nghiệm của Giáo sư Zaworotko đã tạo ra những vật liệu hàng đầu để thu giữ carbon và thu hoạch nước. Vật liệu thu hoạch nước có các đặc tính thuận lợi như vậy để giữ và giải phóng nước từ khí quyển vốn đã được sử dụng trong các hệ thống hút ẩm.
Tiến sĩ Xiang-Jing Kong giải thích: “Dựa trên thiết kế thông minh, vật liệu của chúng tôi giải quyết tốt nhiều thách thức về cả kỹ thuật và xã hội, chẳng hạn như loại bỏ dấu vết benzen khỏi không khí. Điều này là khó đối với các vật liệu thông thường, và do đó làm nổi bật sự quyến rũ của vật liệu xốp”.
Nhìn chung, những kết quả này cho thấy một thế hệ vật liệu xốp độc đáo mới thuộc loại được phát minh tại UL hứa hẹn cho phép một cách tiếp cận chung để thu giữ những hóa chất độc hại từ không khí.
Tiến sĩ Xiang-Jing Kong giải thích: “Các đồng phân thơm rất khó tách ra trong hỗn hợp của chúng bằng những phương pháp truyền thống, vốn luôn tiêu tốn nhiều năng lượng. Nghiên cứu này giúp mở ra khả năng thiết kế vật liệu xốp để phân tách hiệu quả các hóa chất này với năng lượng đầu vào thấp cũng như loại bỏ nhiều chất ô nhiễm dạng vết khác khỏi không khí”.
Nghiên cứu được tài trợ bởi Hội đồng Nghiên cứu Châu Âu (ERC) và Quỹ Khoa học Ireland (SFI).
Nam Cực và Bắc Cực khác nhau như thế nào?
Trên Trái Đất của chúng ta có 2 vùng cực: Bắc Cực (Arctic - có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp Arktikos) nằm ở phía Bắc và Nam Cực (Antarctic - có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp Antarktikos) nằm ở phía Nam
Top 7 công trình đã làm thay đổi thế giới của Albert Einstein
Albert Einstein (1879-1955) là một trong những nhà khoa học nổi tiếng nhất mọi thời đại, tới mức tên của ông gần như đồng nghĩa với cụm từ "thiên tài".
Sự thật "nhất định phải biết" về cá độ bóng đá
Cùng tìm lời giải cho việc, càng am hiểu đá bóng - tỉ lệ thua cá độ càng cao hay nhà cái luôn nắm phần thắng trong mọi ván cá cược...
Giải mã "bóng người" bí ẩn trên vỉa hè, có phải hiện tượng siêu nhiên?
Thảm họa hạt nhân Hiroshima và Nagasaki để lại nhiều câu hỏi bí ẩn, điển hình như những "bóng người" bí ẩn xuất hiện trên các vỉa hè, bậc thang công cộng ngoài đường phố.
Plutonium: Người anh em song sinh của Uranium
Trong lịch sử phát triển bom nguyên tử, có thể xem bom Uranium và bom Plutonium là cặp anh em song sinh. Cùng với U235, các hạt nhân Pu239 cũng được sử dụng để chế tạo bom nguyên tử, quả bom thứ hai ném xuống Nagasaki (Nhật) vào ngày 9/8/1945.
Những thí nghiệm khoa học có thể làm tại nhà
Không khó để thực hiện, nguyên liệu dễ kiếm và kết quả thú vị là những thứ bạn sẽ được trải nghiệm thông qua thí nghiệm khoa học đơn giản trong bài viết này.
