TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ KHUNG CƠ KIM – MOF®

MOFs (Metal Organic Frameworks) là nhóm vật liệu lai mới được sản xuất từ kim loại và các hợp chất hữu cơ có khả năng lưu trữ an toàn hyđro và metan.  Nó được xem là loại vật liệu “hot” nhất hiện nay và đang làm thay đổi diện mạo của hóa học chất rắn và khoa học vật liệu trong 10 năm gần đây.

Theo Quỹ tài trợ Khoa học châu Âu, MOFs hiện là một trong những bước tiến triển lớn nhất về khoa học vật liệu ở trạng thái rắn. Khả năng ứng dụng của MOFs rất rộng rãi như hấp phụ và lưu trữ khí, tách chất, trao đổi ion và dược phẩm. Do khả năng lưu trữ khí của MOFs lớn nên một trong các ý tưởng được đề xuất là dùng MOFs để lưu trữ khí hydrô để dùng làm nhiên liệu cho các loại động cơ trong tương lai và lưu trữ khí cacboníc, một trong những khí chủ yếu gây nên hiệu ứng nhà kính hiện nay.

MOFs là những vật liệu xốp có các lỗ nhỏ li ti với cấu trúc giống như hình tổ ong. Các phân tử khí có thể khuếch tán vào MOFs và được giữ lại trong các lỗ xốp trong cấu trúc của nó.

ỨNG DỤNG TRONG NGÀNH NƯỚC SẠCH

Tại nhiều nơi trên thế giới, việc tiếp cận và sử dụng nguồn nước sạch vẫn là một vấn đề nan giải. Tuy nhiên, nghiên cứu mới đây đã mở ra hy vọng có thể tạo ra một lượng lớn nước ngọt mỗi ngày trong khi sử dụng ít năng lượng hơn nhiều so với các phương pháp khác – phương pháp lọc nước MOF.

MOF(s) – còn được gọi là “khung hữu cơ kim loại”, là vật liệu cực kỳ xốp với diện tích bề mặt cao – trên lý thuyết thì nếu một muỗng cà phê chất này được “trải” lên mặt phẳng thì tổng diện tích các mặt của vật liệu này có thể bao phủ một sân bóng. Diện tích bề mặt lớn như vậy làm cho vật liệu này trở thành ứng cử viên tiềm năng với khả năng “khóa chặt” các phân tử và hạt. Chính vì vậy, nó đã được sử dụng để nghiên cứu phương pháp giúp lọc các chất ô nhiễm có trong nước biển.

Trong trường hợp này, nhóm nghiên cứu đã phát triển một loại MOF mới có tên là PSP-MIL-53, đưa nó vào hoạt động nhằm lọc muối cũng như các tạp chất trong nước lợ và nước biển. Khi vật liệu được đặt trong nước, nó sẽ kéo các ion ra khỏi chất lỏng một cách chọn lọc và giữ chúng trên bề mặt của nó. Trong vòng 30 phút, MOF đã có thể giảm tổng chất rắn hòa tan (TDS) trong nước từ 2.233 phần triệu (ppm) xuống dưới 500 ppm. Mức này thấp hơn nhiều so với ngưỡng 600 ppm mà WHO khuyến nghị đối với nguồn nước uống an toàn.

Như vậy, với kỹ thuật này, cứ 1kg MOF có thể tạo ra tới 139,5 L (36,9 gal) nước ngọt mỗi ngày. Khi MOF đã “chứa đầy” các hạt, nó có thể dễ dàng được làm sạch nhanh chóng để tái sử dụng.

Nguồn: https://newatlas.com/environment/metal-organic-framework-desalination-seawater/

MOF® TẠI VIỆT NAM

Vì khả năng hấp thụ chất ô nhiễm vượt trội hơn từ 5 tới 20 lần so với vật liệu lọc thông thường, MOF® đã được nghiên cứu và ứng dụng thành công vào vật liệu lọc nước, mang tới lợi ích vượt trội:

  1. Diện tích tiếp xúc nước rất lớn cho hiệu suất lọc cao.
  2. Khả năng hấp thụ lớn giúp giảm lượng vật liệu từ 5-20 lần, từ đó giúp giảm kích thước các bộ lọc.
  3. Thù hình Khung – Cơ – Kim giúp xử lý các chất ô nhiễm cứng đầu (ví dụ: lọc tốt Amoni NH4+ là chất ô nhiễm mà màng lọc RO cũng chỉ ngăn được 50%).

ETUGI Là đơn vị đầu tiên cung cấp vật liệu MOF® cho thị trường.

    Gửi thông tin liên hệ