Xanh Methylene (XM) là một hợp chất hóa học thơm dị vòng có cấu trúc phẳng, có khối lượng mol và công thức hóa học lần lượt là 319,85 g/mol. XM được tổng hợp lần đầu tiên vào năm 1876 bởi Heinrich Caro ở Badische Anilin và Soda Fabrik như một loại phẩm nhuộm tổng hợp gốc anilin dùng để nhuộm bông được sử dụng trong ngành dệt may. Ngay sau khi nghiên cứu này, nó đã được công nhận là tiện ích để nhuộm màu và bất hoạt các loài vi sinh vật. Hơn nữa, nó được quan sát là một loại thuốc giải độc cho ngộ độc carbon monoxide và cyanide vào năm 1932. Ở nhiệt độ phòng, XM xuất hiện dưới dạng bột màu xanh đậm tạo ra màu xanh lam trong nước. Bước sóng hấp thụ ánh sáng tối đa ở khoảng 665 nm

XM là một trong những loại phẩm màu cation phổ biến, bền với môi trường, độc hại, gây ung thư và gây đột biến. Nó thường được ứng dụng làm phẩm màu tổng hợp để nhuộm vải trong quần áo và các ngành công nghiệp dệt may cũng như để nhuộm giấy và da. XM cũng là một trong những phẩm màu tổng hợp được sử dụng với số lượng lớn làm chất tạo màu cho giấy, len lụa và bông. Ngoài ra, các ngành công nghiệp, thực phẩm, mỹ phẩm và dược phẩm cũng tiêu thụ một lượng lớn phẩm màu XM trong sản xuất.

XM được sử dụng nhiều trong cuộc sống nên việc xả thải Phẩm màu nhuộm (PMN) này trong dòng thải là điều không thể tránh khỏi. Phẩm màu tổng hợp vẫn tồn tại trong môi trường vật lý vì hầu hết chúng khó phân hủy sinh học và không được loại bỏ trong quá trình xử lý nước thông thường, do đó XM tồn tại và trở thành mối đe dọa đối với các sinh vật trong môi trường.Vì vậy, cần phải xử lý nguồn thải này trước khi đưa ra môi trường.

Việc xả nước thải công nghiệp bừa bãi ra môi trường đã làm cho nguồn nước ngầm hoặc nước mặt, hệ động vật thủy sinh, vi sinh, cuộc sống và sức khỏe của con người bị đe dọa. XM là chất gây ung thư và không phân hủy sinh học do tính ổn định đặc trưng của vòng thơm trong cấu trúc phân tử của XM. Các rủi ro sức khỏe liên quan đến việc tiếp xúc với XM bao gồm các biến chứng đường tiêu hóa, rối loạn hô hấp, hệ thần kinh trung ương, các vấn đề tim mạch, biến chứng sinh dục và các tác động da liễu. Việc xả thải nước thải chứa phẩm màu XM chưa qua xử lý từ bất kỳ ngành công nghiệp nào nói trên đều có thể gây ra nhiều rủi ro cho sức khỏe. Ví dụ, ở người, phẩm màu XM có thể gây ra nhiều bệnh khác nhau như tím tái, hoại tử mô, nôn mửa, vàng da, sốc, nhịp tim tăng cường,…

Việc sử dụng phế thải nông nghiệp đã được khám phá rộng rãi, nhờ các đặc tính độc đáo của Vỏi đậu phụng (VĐP) nên được ứng dụng làm chất hấp phụ. Tuy nhiên, việc sử dụng chúng ở dạng nguyên sơ mang lại kết quả chưa được như mong muốn. Một số chất biến tính đã được áp dụng để xử lý lượng chất thải nông nghiệp với mục đích tăng cường khả năng hấp phụ của vật liệu và cải thiện những nhược điểm đi kèm với việc sử dụng vật liệu ở dạng nguyên sơ. Do sự phong phú của VĐP được tạo ra trên toàn cầu và cellulose tự nhiên của nó đã được ứng dụng rộng rãi như một chất hấp phụ để loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước thải. Điều này làm cho nó trở thành một mô hình hữu ích cho việc thiết kế các chất hấp phụ hiệu quả dựa trên sinh khối nông nghiệp.

Trong nghiên cứu này VĐP được sử dụng để tiến hành nghiên cứu khả năng xử lý PMN, cụ thể VĐP được hoạt hoá với và được kết hợp cùng chitosan giúp tăng hiệu suất làm cho quá trình hấp phụ diễn ra tốt hơn để xử lý PMN XM.

Đề tài cấp trường Đại học Duy Tân

Tên đề tài: Nghiên cứu tổng hợp Mn₃O₄/Than hoạt tính/Chitosan dạng hạt từ vỏ đậu phụng cho ứng dụng xử lý Xanh Methylen trong môi trường nước

Sinh viên thực hiện : Võ Thị Thu Lợi, Nguyễn Dương Thiệp

Giảng viên hướng dẫn : ThS. Trần Thị Kiều Ngân

Đà Nẵng, tháng 5 năm 2023