Kỹ thuật tổng hợp vật liệu UiO-66-NH2 ứng dụng để xử lý Cr(VI) và MB trong điều kiện chiếu xạ ánh sáng nhìn thấy

Sự hiện diện của các ion kim loại nặng, vi nhựa và các hợp chất hữu cơ độc hại trong môi trường nước đang gây ra những hệ lụy nghiêm trọng đối với sức khỏe con người, động vật và tính bền vững của các hệ sinh thái [1]. Trong đó, Crom(VI) là một trong những ion kim loại nguy hiểm nhất, thường xuất hiện từ các quy trình công nghiệp như mạ điện, thuộc da, dệt may và sản xuất sơn [2]. Sự tồn tại của Cr(VI) trong nguồn nước không chỉ gây ra các bệnh lý về tiêu hóa mà còn làm tăng đáng kể nguy cơ mắc bệnh ung thư gan, thận và da ở con người [3]. Song song đó, các loại thuốc nhuộm như MB, phát sinh từ ngành công nghiệp dệt nhuộm, cũng là nhóm hợp chất hữu cơ bền vững, khó phân hủy, gây ra những tác động tiêu cực về đột biến gen và ung thư cho hệ sinh thái và con người [4]. Để đối phó với tình trạng này, hàng loạt công nghệ xử lý đã được nghiên cứu và phát triển, bao gồm hấp phụ, trao đổi ion, kết tủa hóa học, điện hóa, sử dụng màng lọc, công nghệ sinh học và quang xúc tác nhằm loại bỏ Cr(VI) và thuốc nhuộm khỏi nguồn nước [5], [6]. Trong số các phương pháp kể trên, công nghệ quang xúc tác được xem là giải pháp then chốt nhờ khả năng chuyển hóa Cr(VI) thành Cr(III) ít độc hại hơn với hiệu suất vượt trội, chi phí tối ưu và không gây ô nhiễm thứ cấp. Cụ thể, Wang và cộng sự [7] đã ứng dụng vật liệu CuInS2 để khử được 51% hàm lượng Cr(VI) sau 150 phút dưới ánh sáng nhìn thấy. Nhằm tối ưu hóa hiệu quả, Fang Deng cùng cộng sự [8] đã cải tiến cấu trúc này bằng cách kết hợp CuInS2 với chất bán dẫn CdS, giúp tăng cường khả năng hấp thụ ánh sáng cũng như thúc đẩy sự dịch chuyển điện tử. Kết quả nghiên cứu cho thấy tốc độ phản ứng đã tăng gấp 4 lần. Pham và cộng sự [9] phát triển sợi nano TiO2 pha tạp Fe/chitosan/poly(vinyl alcohol) bằng phương pháp kéo sợi điện ứng dụng để xử lý đến 94% MB bằng quá trình hấp phụ và xúc