Ngày nay, cùng với quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước và sự bùng nổ dân số, quá trình ô nhiễm nguồn nước ngày càng trầm trọng, đặc biệt là ô nhiễm kim loại nặng. Trong đó, ô nhiễm asen trong nguồn nước ngầm ngày càng được nghiên cứu nhiều bởi tác động của nó trên sức khỏe con người như thay đổi màu da, hình thành của các vết cứng trên da, ung thư da, ung thư phổi, ung thư thận và bàng quang.

Bên cạnh các vật liệu xử lí môi trường truyền thống thì hydrogel chế tạo từ nguyên liệu tự nhiên với nhiều ưu điểm như: tính chất hấp thu – trương nước, bền nhiệt, bền với môi trường, bền cơ lý, có khả năng hấp phụ, ly giải các kim loại nặng và thân thiện với môi trường đang được quan tâm rất nhiều.

Việc áp dụng công nghệ bức xạ trong việc chế tạo hydrogel ngày càng trở nên hiệu quả với các ưu điểm như: tiết kiệm năng lượng, không gian và nguyên liệu nên mang lại hiệu quả kinh tế cao; độ tin cậy cao do quá trình được kiểm soát một cách hữu hiệu và dễ dàng điều chỉnh quá trình, sản phẩm có chất lượng cao, thân thiện môi trường và dễ dàng triển khai ở quy mô công nghiệp.

Với mục tiêu sử dụng các phụ phẩm trong nông nghiệp trong xử lý nguồn nước ô nhiễm asen, nghiên cứu được thực hiện nhằm ứng dụng công nghệ bức xạ trong việc chế tạo vật liệu hydrogel từ mụn dừa và khảo sát khả năng hấp phụ asen của vật liệu hydrogel được chế tạo.

ỨNG DỤNG CỦA VẬT LIỆU HYDROGEL

Trong nông nghiệp vật liệu hydrogel siêu trương nước chế tạo bằng kĩ thuật khâu mạch, ghép bức xạ dùng như chất giữ nước, giữ dinh dưỡng cho các vùng khô hạn, chất phụ gia chống xói mòn đất. Vật liệu hydrogel cũng được ứng dụng trong nuôi trồng thủy canh. Vật liệu hydrogel với thành phần và liều chiếu xạ thích hợp sẽ phù hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng.

Vật liệu hydrogel

Trong xử lí nước thải: một số hydrogel được ứng dụng: hydroxyethyl methacrylate được tạo ra và tương thích sinh học. Poly (2- hydroxyethyl methacrylate) thì trơ đối với các quá trình sinh học bình thường, vì vậy chúng có khả năng chống bị cơ thể phân hủy và hấp thụ. Hydrogel polyacrylamide là vật liệu hút nước và có nhiều tính chất hóa học và vật lí hữu ích, đã được ứng dụng của như là một loại polymer thông minh.

Trong lĩnh vực y sinh, hydrogel được dùng trong chuẩn đoán, điều trị tạo vật liệu cấy ghép, tạo da nhân tạo, màng chữa bỏng, màng lọc máu, các hệ ly giải có điều khiển vật liệu trong nha khoa, mô ghép, ứng dụng trong việc chữa trị mắt và nhiều ứng dụng khác.

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng hàm lượng gel trong mẫu hợp phần từ mụn dừa ghép AAc có xu hướng tăng theo tỉ lệ AAc/mụn dừa. Bên cạnh đó, liều xạ cũng ảnh hưởng tới hàm lượng gel tạo thành.  Bên cạnh chỉ tiêu về hàm lượng gel, độ trương nước của hydrogel cũng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu quả của gel được tạo ra và khả năng ứng dụng của chúng. Kết quả cho thấy độ trương nước của hydrogel từ mụn dừa ghép Aac có xu hướng giảm theo chiều tăng của tỉ lệ AAc/mụn dừa.

Mụn dừa cũng có khả năng hấp phụ As⁵⁺ nhưng thấp hơn các loại hydrogel, khả năng hấp phụ As⁵⁺ của các hydrogel có xu hướng giảm dần khi tỉ lệ AAc/mụn dừa tăng. Chiếu xạ tia gamma Co-60 là phương pháp hiệu quả để chế tạo vật liệu hydrogel: mụn dừa ghép acid acrylic có khả năng hấp phụ asen trong nguồn nước. Như vậy, vật liệu hydrogel chế tạo được có triển vọng ứng dụng cho mục đích hấp phụ ion asen nhiễm trong nước.

Trúc Hà