Vật liệu nano cải tiến để khử nhiễm nước

Tài trợ quan trọng cho công việc nghiên cứu liên ngành của hai giáo sư INRS.

Patrick Drogui và My Ali El Khakani, các giáo sư tại Institut national de la recherche scientifique (INRS), và Sébastien Sauvé, giáo sư tại Université de Montréal, đã nhận được khoản trợ cấp $ 338.688 từ Ministère de l’Économie et de l’Innovation thông qua PRIMA Québec cho một dự án sáng tạo về khử nhiễm nước. Nhóm đa ngành mong muốn tận dụng các đặc tính độc đáo của vật liệu nano để phát triển các quy trình xúc tác điện (ECA) tiên tiến mới.

Dự án nhằm mục đích tạo ra các giải pháp sáng tạo để khử nhiễm các vùng nước có chứa các hợp chất hóa học có hại, chẳng hạn như các chất perfluoroalkyl và polyfluoroalkyl (PFAS). Chúng được tìm thấy trong mỹ phẩm, sản phẩm tẩy rửa, bọt chữa cháy và chất chống cháy. Trên nồng độ nhất định, sự hiện diện của chúng có thể gây hại cho sức khỏe.

Vật liệu nano để phân hủy hóa chất

Tính độc đáo của dự án này nằm ở việc phát triển các điện cực dựa trên các vật liệu có cấu trúc nano mới và tích hợp chúng vào một quy trình ECA để phân hủy các hợp chất hóa học. “Chúng tôi sẽ sử dụng 25 năm kinh nghiệm và bí quyết của mình trong lĩnh vực này để phát triển một loại điện cực mới dựa trên oxit kim loại. Giáo sư El Khakani thuộc Trung tâm nghiên cứu Énergie Matériaux Télécommunications của INRS cho biết:

“Các quy trình ECA này có tiềm năng rất lớn để khử ô nhiễm nước bằng cách loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy (POP), chẳng hạn như PFAS. Giáo sư Drogui thuộc Trung tâm Nghiên cứu Môi trường Eau Terre của INRS cho biết những POP này là chất gây rối loạn nội tiết gây ra nhiều hậu quả đối với hệ động vật thủy sinh.

“Hóa học của các hợp chất PFAS rất phức tạp. Giáo sư Sébastien Sauvé, từ Khoa Hóa học tại Đại học University, cho biết thêm: Montréal.

Các điện cực mới sẽ được sản xuất bởi nhóm trong phòng thí nghiệm của El Khakani và sau đó được chuyển đến phòng thí nghiệm của Giáo sư Drogui để tích hợp vào các lò phản ứng ECA thế hệ mới nhằm phát triển và tối ưu hóa quá trình phân hủy PFAS. Cuối cùng, việc phân tích và giám sát các chất gây ô nhiễm này và sự suy thoái của chúng sẽ được thực hiện dưới sự chỉ đạo của Giáo sư Sébastien Sauvé tại Đại học Montréal.

Các mối quan hệ hợp tác đầy hứa hẹn cho sự đổi mới và đào tạo

Nghiên cứu này đang được thực hiện với sự hợp tác chặt chẽ của hai đối tác công nghiệp, SANEXEN và Rio Tinto Fer et Titane (RTIT). SANEXEN là một thành viên của gia đình LOGISTEC, các chuyên gia trong lĩnh vực xử lý tại chỗ và quản lý đất bị ô nhiễm và các vật liệu còn sót lại. “Với dự án này, chúng tôi sẽ không chỉ đáp ứng nhu cầu xã hội liên quan đến mối quan tâm về nước ô nhiễm, mà còn vì lợi ích cụ thể hơn của các đối tác công nghiệp của chúng tôi. Điều này hoàn toàn phù hợp với sứ mệnh cơ bản của INRS, ”Giáo sư Drogui nói.

“SANEXEN đi đầu trong việc đổi mới trong việc xử lý các chất gây ô nhiễm mới nổi trong nước, một phần nhờ vào công nghệ Giải pháp ALTRA đã được chứng minh của mình. Công việc khử nhiễm nguồn nước của INRS phù hợp với tầm nhìn chiến lược của chúng tôi, ”Martin Bureau, Phó Chủ tịch Sáng tạo của SANEXEN cho biết.

Sự đóng góp của RTIT cho dự án này là rất cần thiết về vật liệu làm từ sắt và titan, vì chúng sẽ được sử dụng để phát triển các điện cực. Đối tác cũng sẽ cung cấp các tài liệu và kiến thức chuyên môn để theo dõi sự lão hóa của các điện cực và việc mở rộng quy mô cuối cùng của chúng. Yves Pépin, Giám đốc TiO2 tại Trung tâm Công nghệ RTIT ở Sorel-Tracy.

Hợp tác vì mục đích đào tạo

Dự án này cũng sẽ cung cấp các thành viên tiến sĩ và sau tiến sĩ của nhóm nghiên cứu, từ INRS và Đại học Montréal, một môi trường đào tạo đa ngành đặc biệt. Thật vậy, họ sẽ có thể tiếp thu kiến thức khoa học và kỹ thuật đa dạng trong lĩnh vực vật liệu nano, công nghệ điện và hóa học phân tích.

“Dự án này minh họa tầm quan trọng của việc thiết lập quan hệ đối tác giữa ngành công nghiệp với các lĩnh vực nghiên cứu và giáo dục đại học nhằm thúc đẩy sự tăng trưởng của một nền kinh tế xanh và bền vững ở Quebec. Chính phủ của chúng tôi tự hào hỗ trợ dự án nghiên cứu và đổi mới này, dự án sẽ góp phần khử ô nhiễm nước đồng thời kích thích sự phát triển của các công nghệ xanh mới ”, Benoit Charette, Bộ trưởng Môi trường và Cuộc chiến Chống Biến đổi Khí hậu và Bộ trưởng Chịu trách nhiệm Chống Biến đổi Khí hậu cho biết Chống phân biệt chủng tộc.

Nghiên cứu liên ngành là một ưu tiên tại INRS, một phần vì kết quả công việc thường dẫn đến sự đổi mới. “Đối với các giáo sư của chúng tôi, đây là cơ hội để làm việc trong cả môi trường học thuật và nghiên cứu công nghiệp, đồng thời giải quyết các vấn đề liên quan đến sức khỏe và môi trường,” Tổng giám đốc INRS Luc-Alain Giraldeau cho biết.

Trong dự án này, chuyên môn bổ sung của ba điều tra viên chính và các nhóm tương ứng của họ là tài sản chính để đạt được các mục tiêu nghiên cứu. “Triển vọng áp dụng kết quả của chúng tôi để giải quyết một vấn đề thực tế và đáng lo ngại là rất bổ ích! Đặc biệt là vì sự hợp tác với các đối tác công nghiệp của chúng tôi, ”Giáo sư El Khakani kết luận.

Nhóm nghiên cứu đã nhận được tổng cộng gần 760.000 đô la tài trợ, bao gồm 270.000 đô la từ Hội đồng Nghiên cứu Khoa học Tự nhiên và Kỹ thuật của Canada, 338.688 đô la từ PRIMA Québec, và 151.200 đô la đóng góp từ các đối tác công nghiệp của nó. Các giáo sư Drogui và El Khakani cũng đang theo đuổi nghiên cứu về khử nhiễm nước.

Theo Scitechdaily