Từ lâu, những sự cố tràn dầu luôn là một trong những vấn đề môi trường nghiêm trọng khi không chỉ có sức tàn phá thiên nhiên lâu dài mà còn có khả năng gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người. Giữa nhiều phương pháp xử lý dầu tràn khác nhau, kỹ thuật hấp phụ được xem là phương pháp đơn giản, hiệu quả, dễ ứng dụng. Tuy nhiên, hầu hết các vật liệu hấp phụ tự nhiên đều hấp phụ đồng thời cả dầu lẫn nước, khiến khả năng xử lý dầu tràn thường bị hạn chế. Để có thể xử lý dầu tràn ở nhiều quy mô khác nhau, các vật liệu hấp phụ cần có đặc tính kỵ nước, chỉ hấp phụ duy nhất các phân tử hữu cơ.

Để tránh những tác động tiêu cực của ô nhiễm dầu đến môi trường và sức khỏe con người, một số phương pháp xử lý truyền thống như phun rải hóa chất hoặc đốt có kiểm soát đã được thử nghiệm. Tuy nhiên, hầu hết các phương pháp này đều tiềm ẩn tính độc hại hoặc có thể tạo ra các nguồn ô nhiễm thứ cấp. Vì vậy, trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu đã được triển khai nhằm tìm ra các phương pháp mới giúp làm sạch dầu tràn cũng như xử lý nước thải chứa dầu.

Trong số các phương pháp được đề nghị, kỹ thuật hấp phụ được các nhà khoa học tin tưởng có thể giúp loại bỏ dầu tràn hiệu quả với chi phí thấp. Những khoáng vật vô cơ tự nhiên như perlite, graphite, vermiculite, đất sét, diatomite đã lần lượt được sử dụng làm chất hấp phụ trong một vài nghiên cứu và cho thấy khả năng xử lý dầu hiệu quả, với dung lượng hấp phụ đạt 3,5-4,0 g dầu hỏa/g chất hấp phụ.

Mặc dù vậy, các vật liệu hấp phụ này thường không chỉ hấp phụ dầu mà còn hấp thu một lượng lớn nước, từ đó làm hạn chế khả năng xử lý dầu tràn của vật liệu. Vì thế, tìm kiếm một loại vật liệu có đặc tính thấm ướt đặc biệt, chỉ hấp phụ dầu và hoàn toàn không ưa nước được xem là giải pháp tiềm năng cho vấn đề này

Ảnh minh họa

Theo đó, một số công trình đã đề nghị phát triển các loại vật liệu polymer như polypropylene và polyurethanes vốn thể hiện rõ đặc tính thân dầu kị nước và nhờ vậy có khả năng hấp phụ rất tích cực lượng dầu nổi trên mặt nước. Tuy nhiên, những vật liệu polymer này không tự phân hủy sinh học, buộc phải chôn lấp sau khi sử dụng, do đó dễ dàng trở thành một nguồn rác thải mới đối với môi trường.

Chính vì vậy, nhóm nghiên cứu của GS Jingsan Xu (Khoa Công nghệ kỹ thuật hóa học, Đại học Công nghệ Queensland, Úc) đã đề nghị kết hợp acid stearic và các sợi nano Al₂O₃ để có thể tổng hợp nên vật liệu composite bọt xốp lai ghép, vừa có đặc tính thân dầu kỵ nước, cho phép hấp phụ hiệu quả dầu loang, vừa có tỷ trọng thấp, giúp toàn khối vật liệu dễ dàng nổi trên bề mặt nước, từ đó đem đến khả năng thu hồi dễ dàng sau quá trình sử dụng.

Những kết quả nghiên cứu chứng tỏ khả năng hấp phụ ưu việt của hệ vật liệu composite Al₂O₃/acid stearic, vốn được tổng hợp rất đơn giản thông qua quá trình hòa trộn acid stearic với các sợi nano Al₂O₃.

ntqnhu