Nữ sinh trường chuyên Tuyên Quang đạt giải Nhì cuộc thi KHKT cấp quốc gia

Dự án có tên gọi: “Nghiên cứu chế tạo vật liệu mới trên cơ sở aerogel cacbon dùng xử lý ô nhiễm dầu trong nước thải khu công nghiệp và sản xuất nước sạch” do học sinhNguyễn Thị Thu Phương và Vũ Minh Phương, lớp 11 chuyên Vật lý, trường THPTChuyên Tuyên Quang đã đạt giải Nhì cuộc thi KHKT cấp quốc gia do Bộ GDĐT tổ chức tại thànhphố Đà Nẵng, tháng 6/2020. Dự án này đã từng đoạt giải Nhất cuộc thi KHKT tỉnhTuyên Quang hồi tháng 12/2020.

Xuất phát từ thựctrạng nguồn nước xả thải của các khu công nghiệp, các nhà máy cơ khí, các xưởngbảo dưỡng, sửa chữa xe cơ giới thường chứa một lượng lớn dầu khoáng làm ảnh hưởngtới môi trường, vi sinh vật , có nguy cơ sự hủy hoại môi trường tự nhiên, hainữ sinh đã tiến hành nghiên cứu, đánhgiá tính chất siêu hấp thu của vật liệu aerogel cacbon trong ứng dụng xử lý dầutrong nước thải với mục đích chế tạo được vật liệu aerogel cacbon sử dụng đểhấp thu dầu khoáng lẫn trong nguồn nước.

Vật liệu aerogelcacbon có nhiều tính chất ưu việt (độ xốp cao, có hoạt tính hấp thu dầu khoángcao,…) có khả năng hút dầu rất tốt gấp 17,70 lần khối lượng ban đầu của vậtliệu. Điều đặc biệt là khối aerogel sau khi hấp thu no dầu vẫn có khả năng nổitrên mặt nước nên dễ dàng thu lại để tái chế phục vụ cho các lần hút dầu tiếptheo.

Quá trình nghiêncứu, Thu Phương và Minh Phương đã được thầy giáo Hoàng Châu Thiện tận tìnhhướng dẫn thực hiện dự án với nhiều nội dung phức tạp. Để kiểm chứng khoa học,thầy và trò gửi kết quả nghiên cứu đếncác viện khoa học có uy tín để đánh giá kết quả.

Để đo bề mặt riêng và kíchthước mao quản của vật liệu aerogel bằng phương pháp hấp thu đẳng nhiệt nitơtheo phương trình BET, thầy và trò đã gửi mẫu đến Viện Tiên tiến Khoa học vàCông nghệ của trường Đại học Bách khoa Hà Nội; để xác định cấu trúc aerogelbằng phổ EDX và giản đồ XRD, thầy và trò lại gửi mẫu đến Viện Khoa học Vật liệuthuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; để xác định cấu trúc bằngảnh kính hiển vi điện tử quét (SEM) phải đến đo trực tiếp tại Việt Hóa học-Vậtliệu thuộc Viện Khoa học và Công nghệ quân sự.

Sau một thời gianthực hiện dự án, hai nữ sinh đã chế tạo thành công vật liệu aerogel carbon vớikhối lượng riêng nhỏ (0,081 g/cm3), diện tích bề mặt riêng lớn (1.123 m2/g), cókhả năng kỵ nước cao, khả năng hấp thu dầu rất tốt, gấp hơn 18 lần so với khốilượng của chính vật liệu.

Thầy giáo HoàngChâu Thiện- người hướng dẫn khoa học của hai nữ sinh cho biết: Tính mới, tínhsáng tạo của dự án là nghiên cứu và biến tính kỵ nước bề mặt aerogel, vật liệucó khả năng nổi trên nước thích hợp cho hút dầu, rút ngắn thời gian tổng hợpvật liệu so với các loại vật liệu khác về xử lý dầu trong nước. Đặc biệt, vậtliệu có thể tái sử dụng lại nhiều lần, vừa tiết kiệm chi phí nghiên cứu, vừagiải quyết được vấn đề kho bãi lưu vật liệu sau khi hút đầu

Thu Phương và MinhPhương cho biết, trong tương lai, có thể tiếp tục nghiên cứu để biến tính vậtliệu aerogel cacbon để xử lý triệt để các thành phần khác trong nước thải côngnghiệp (các kim loại nặng, các chất hữu cơ độc hại,…), phát triển và ứng dụngsản phẩm vật liệu aerogel cacbon vào các lĩnh vực khác (hàng không, quân sự), táisử dụng các vật liệu làm từ nhựa thải để chế tạo vật liệu aerogel cacbon.