Chế tạo thành công vật liệu zeolit từ cao lanh

E-mail | Bản in | Lưu xem sau

Zeolit là loại vật liệu có cấu trúc đặc biệt (dạng vỏ), xốp, có khả năng hấp phụ, trao đổi ion và xúc tác rất cao, nên được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực: Các ngành công nghiệp (dầu khí, y tế, điện lạnh,…), các ngành nông nghiệp (chăn nuôi, nuôi trồng thuỷ sản, trồng trọt).

Chúng ta có thể có được zeolit từ 2 nguồn: Có sẵn trong tự nhiên và nhân tạo (tổng hợp). Theo Cục Khoáng sản, cho đến nay ở Việt Nam chưa phát hiện thấy zeolit có sẵn trong tự nhiên, còn zeolit nhân tạo thì mới chỉ nghiên cứu, sản xuất được từ nguyên liệu sạch với giá thành cao, khó ứng dụng đại trà. Mới đây, một nhóm nghiên cứu thuộc Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đứng đầu là TS Tạ Ngọc Đôn đã thành công trong việc tổng hợp zeolit từ cao lanh - một nguồn nguyên liệu dồi dào, giá rẻ ở nước ta hiện nay. Công trình này đã được trao Giải nhất Giải thưởng VIFOTEC năm 2005.

Cấu trúc của zeolit có thể coi như một ngôi nhà rỗng, xốp, còn cao lanh như những viên gạch (đặc), xếp sít nhau, tuy nhiên, trong thành phần, cả hai đều chứa nhiều silic và nhôm. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng những tác nhân hữu cơ để phá vỡ cấu trúc cũ của cao lanh, sau đó xúc tiến kết tinh lại theo cấu trúc mới của từng loại zeolit cho phù hợp với mục đích sử dụng. Nhóm nghiên cứu đã tạo ra được các zeolit sử dụng trong các lĩnh vực sau:

·                                Trong nuôi trồng thuỷ sản: Zeolit được cung cấp định kỳ sẽ hút chất thải từ phân bón, các hợp chất hữu cơ, kim loại trong môi trường nước, giúp làm sạch môi trường nuôi trồng thuỷ sản. Công nghệ sản xuất zeolit phục vụ nuôi trồng thuỷ sản đã được nhóm nghiên cứu chuyển giao cho 2 nhà máy: Ở Quảng Bình (Công ty Hoá chất và Cao su Cosevo - Tổng Công ty Xây dựng miền Trung) và ở Cần Thơ với công suất 3.000 tấn/năm, giá thành giảm 50-60% so với sản phẩm cùng loại của Đài Loan. Sản phẩm của hai công ty này đã có mặt trên 17 tỉnh, thành phố trong cả nước.

·                                Trong trồng trọt, zeolit được sử dụng làm chất phụ gia phân bón cho nông nghiệp, giúp tăng sự hấp thu chất dinh dưỡng từ phân bón cho cây trồng. Khi sử dụng phân bón có chứa zeolit, chất dinh dưỡng từ phân bón sẽ được zeolit hút vào rồi nhả ra dần dần theo nhu cầu của cây trồng. Bên cạnh đó, nó còn góp phần cải tạo đất do tạo được độ tơi xốp và giữ ẩm cho đất. Việc thử nghiệm sản phẩm trên diện rộng trong vụ lúa hè - thu 2005 tại một số huyện của tỉnh Thanh Hóa cho thấy hiệu quả kinh tế đem lại là 600 nghìn đồng/ha. Hiện nay, nhóm nghiên cứu đang tiến hành thử nghiệm trên cây mía và đã khảo sát để xây dựng một nhà máy sản xuất phân bón loại này tại Hoằng Hoá (Thanh Hoá).

·                                Trong chăn nuôi, bằng cách sử dụng zeolit làm phụ gia thức ăn cho vật nuôi sẽ làm giảm chi phí thức ăn, đồng thời, tăng sức đề kháng cho vật nuôi (vì tính chất trơ, có thể hấp thu chất độc giúp vật nuôi thải chất độc trong cơ thể). Nhóm nghiên cứu đang thử nghiệm sản phẩm cho chăn nuôi lợn ở quy mô công nghiệp.

·                                Trong bảo vệ môi trường, zeolit được sử dụng để xử lý nước ao hồ, nước thải sinh hoạt. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng sản phẩm để cải tạo nước Hồ Văn (Quốc Tử Giám) cho kết quả tốt.

·                                Trong sản xuất nhiên liệu sạch: Nhóm nghiên cứu đã sử dụng sản phẩm zeolit sản xuất thành công ethanol có nồng độ trên 99,5% từ cồn có nồng độ thấp.

·                                    Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đang tiến hành nghiên cứu tổng hợp các zeolit làm chất hấp phụ và xúc tác chuyển hóa hóa học trong công nghiệp lọc - hóa dầu.

Địa chỉ liên hệ: Khoa Công nghệ Hoá học, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội -  Số 1 Đại Cồ Việt, Hai Bà Trưng, Hà Nội.

(Theo Tạp chí Hoạt động Khoa Học)