Hấp phụ là một phương pháp “xanh” sử dụng vật liệu hấp phụ rắn nhằm xử
lý chất hữu cơ ô nhiễm trong môi trường nước nhờ các ưu điểm như: quá trình xử lý
nhanh, triệt để, không đưa thêm hóa chất vào môi trường xử lý, dễ chế tạo, có thể tái
sử dụng vật liệu hấp phụ, không gây ô nhiễm thứ cấp.
Chất hấp phụ rắn truyền thống như than hoạt tính được biết từ rất sớm và được
ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành như công nghiệp hóa chất, hấp phụ, tách chất,
điện cực cho pin, tế bào nhiên liệu, chất hấp phụ, chất mang cho các quá trình xúc
tác và trong đời sống. Sự ứng dụng phong phú của vật liệu này không chỉ vì các
tính chất hóa lý quý giá của chúng như độ dẫn điện, độ dẫn nhiệt cao, bền hóa học,
khối lượng riêng nhỏ, diện tích bề mặt riêng lớn, trơ về mặt hóa học và độ bền nhiệt
cao, chịu môi trường axit bazơ, mà còn do tính chất sẵn có của chúng như khả năng
hấp phụ tốt chất hữu cơ. Tuy nhiên, than hoạt tính chứa chủ yếu mao quản nhỏ. Do
vậy, việc sử dụng than hoạt tính như là chất hấp phụ đối với các chất hữu cơ độc hại
phân tử lớn như thuốc bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu, dư lượng kháng sinh, còn rất
hạn chế. Để khắc phục nhược điểm này, gần đây, những vật liệu cacbon tiên tiến như
graphen, cacbon ống nano, cacbon mao quản trung bình (CMQTB) chứa mao quản
lớn hơn được nghiên cứu và chế tạo thành công. Trong đó, vật liệu graphen và cacbon
ống nano thường được tổng hợp ở điều kiện khó khăn, dẫn tới giá thành cao. Hơn
nữa, hai loại vật liệu này có diện tích bề mặt nhỏ, cấu trúc không bền dễ bị phá vỡ,
độ mịn cao khó tách ra khỏi sản phẩm. Vật liệu CMQTB ra đời từ ý tưởng sử dụng
phương pháp tổng hợp vật liệu silic mao quản trung bình như M41S, SBA-15, SBA-
16, đã được đề xuất từ năm 1992, nhưng nguồn nguyên liệu là cacbon, điều kiện
tổng hợp mềm mại, sản phẩm đa dạng, dễ biến tính. Vật liệu CMQTB được tổng
hợp thành công đầu tiên bởi Ryoo và cộng sự [1] vào năm 1999. Vật liệu này với
những tính chất hóa lý ưu việt là kết hợp được khả năng hấp phụ tốt chất hữu cơ
của vật liệu bản chất cacbon với hệ thống mao quản lớn đồng đều (2 – 50 nm), diện
tích bề mặt cao của vật liệu mao quản trung bình đã nhanh chóng trở thành đối
tượng được nhiều nhà khoa học quan tâm, nghiên cứu rộng rãi và ứng dụng trong
nhiều lĩnh vực công nghiệp và đời sống như vật liệu tích trữ năng lượng điện [2], lưu
trữ hidro [3], chất xúc tác [4], hấp phụ [5], xử lý môi trường,