Vật liệu đầu lọc thuốc lá (CB) là một trong những dạng rác thải rắn phổ biến nhất trên thế giới. Số lượng CB bị vứt bỏ hàng năm trên toàn cầu ước tính là 5.6 nghìn tỷ - một con số đang tăng lên mỗi năm. Chất liệu chính của CB là acetate celluloze, một chất không dễ phân hủy. Ngoài ra, hàng ngàn chất gây hại (như hidro Cacbon nhiều vòng, pyridin, phenol, vv.) còn sót lại trong CB trong quá trình đốt thuốc lá có thể dễ dàng bị trôi ra bởi nước, gây thiệt hại lớn cho hệ sinh thái nước và sức khỏe con người. Do đó, việc nghiên cứu các phương pháp phù hợp để khai thác lại CB là cấp bách và có ý nghĩa. 
Đáng tiếc, việc sử dụng CB thô không hiệu quả do hiệu suất hấp phụ thấp. Việc điều chỉnh hoặc kết hợp với một số thành phần khác để tạo thành một composite được coi là một cách triển vọng để tạo ra các vật liệu có tính chất hấp phụ vượt trội.

Chitosan (Cs) là một loại polysaccharide tự nhiên được chế biến chủ yếu thông qua quá trình deacetylation của chitin từ vỏ giáp xác. Ngoài ứng dụng trong dược phẩm, y tế, giấy và bìa, thực phẩm, nông nghiệp, dệt may, mỹ phẩm và công nghệ sinh học, Cs cũng được biết đến như một chất hấp phụ xuất sắc cho việc loại bỏ kim loại nặng và PMN do nguồn gốc phong phú tự nhiên, tính thân thiện với môi trường, hiệu suất hấp phụ cao và dễ dàng điều chỉnh. Vì Cs không ổn định trong axit và bazơ mạnh, trong ứng dụng hấp phụ, nó thường được liên kết chéo hoặc kết hợp với các polymer khác như celluloze và alginate. 
Sự hấp phụ của PMN cation trên CB-B thuận lợi ở pH ≥ 7, trong khi PMN anion RB 19 là được loại bỏ hiệu quả bởi CB-B/Cs ở pH ≤ 7. Liều lượng tối ưu của chất hấp phụ dựa trên CB là 4 g/L. thời gian tối ưu 10 phút. Mô hình đẳng nhiệt Langmuir mô tả tốt sự hấp phụ cân bằng của CB-B và CB-B/C đối với cả MB, CV và RB 19, với dung lượng hấp phụ tối đa lần lượt là 89.85, 82.41 và 304.49mg/g. 

Tóm lại, việc chuyển đổi vật liệu CB bị vứt bỏ thành chất hấp phụ có thể là một phương pháp hiệu quả và bền vững để xử lý nước thải chứa PMN và kim loại nặng. Kết hợp vật liệu CB với chitosan hoặc các polymer khác để tạo thành composite có khả năng hấp phụ cao cũng là một hướng nghiên cứu tiềm năng. 

Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường Đại Học Duy Tân

Tên đề tài: Nghiên cứu khả năng xử lý phẩm màu nhuộm của vật liệu hấp phụ từ đầu lọc thuốc lá

Người thực hiện: ThS. Trần Thị Kiều Ngân

Đà Nẵng, năm 2023