1.

Phát triển hệ vật liệu tổ hợp cấu trúc nano của kim loại/oxit kim loại trên nền cellulose hoặc chitosan ứng dụng trong xử lý môi trường nước.

GS.TS. Lê Văn Hiếu

Nhóm nghiên cứu gồm: 01 GS.TS, 02 PGS.TS, 02ThS, và 02 CN

24 tháng (2022-2024)

GS.TS Đặng Mậu Chiến (Viện Công nghệ Nano, ĐHQG-HCM) theo Quyết định 132/QĐ-ĐHQG ngày 29/02/2024 của Giám đốc ĐHQG-HCM.

– Nội dung 1: Tổng hợp và phân tích cấu trúc, tính chất của nanocellulose từ ba nguồn nguyên liệu phụ phẩm nông nghiệp Việt Nam (bã mía, xơ dừa và vỏ trấu) bằng phương pháp thủy phân acid.

. Kết quả: Nanocellulose được tổng hợp từ ba nguồn nguyên liệu phụ phẩm nông nghiệp bằng phương pháp thủy phân acid có đường kính < 100nm, hàm lượng pha tinh thể > 40 %.

– Nội dung 2: Chế tạo các vật liệu nano kim loại (Ag, Cu và Au), oxide kim loại (ZnO, CuO, Fe₂O₃, Fe₃O₄, CuFe₂O₄ và CoFe₂O₄) và các loại vật liệu tổ hợp từ hai thành phần trên (kim loại – oxide kim loại và oxide kim loại – oxide kim loại).

. Kết quả: Tổng hợp thành công các vật liệu nano kim loại (Ag, Cu và Au) cùng các loại vật liệu tổ hợp của kim loại – oxide kim loại (Ag/Fe₃O₄, Au/Fe₃O₄, Cu/CuFe₂O₄, Ag/CoFe₂O₄ và CoFe ₂O₄/Fe₂O₃)  có kích thước và hình thái đồng nhất bằng các phương pháp bao gồm: đồng kết tủa, sol-gel, thủy nhiệt và dung nhiệt với quy trình chế tạo  đơn giản, thân thiện với môi trường và có triển vọng ứng dụng trong thực tế.

– Nội dung 3: Chế tạo các vật liệu tổ hợp nano kim loại (Ag, Cu và Au), nano oxide kim loại (ZnO, CuO, Fe₂O₃, Fe₃O₄, CuFe₂O₄ và CoFe₂O₄)  và các loại vật liệu tổ hợp của hai thành phần trên (kim loại – oxide kim loại và oxide kim loại – oxide kim loại) trên giá mang cellulose hoặc chitosan.

. Kết quả: Tổng hợp thành công các vật liệu tổ hợp nano kim loại, nano oxide kim loại và các loại vật liệu tổ hợp của hai thành phần trên (kim loại – oxide kim loại và oxide kim loại – oxide kim loại) có kích thước phù hợp, hình thái đồng nhất trên giá mang cellulose bằng các phương pháp đồng kết tủa, sol-gel, thủy nhiệt, dung nhiệt và electrospinning.

– Nội dung 4: Đánh giá hoạt tính quang xúc tác và tìm hiểu cơ chế phân hủy các hợp chất hữu cơ khó phân hủy của các loại vật liệu tổ hợp.

. Kết quả: Đã kháo sát hoạt tính quang xúc tác phân huỷ các chất ô nhiễm hữu cơ (MB, MO, RhB, …) của các loại vật liệu tổ hợp ở các nồng độ khác nhau. Đã nghiên cứu và khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng chất xúc tác, nồng độ chất thử, ảnh hưởng của pH dung dịch chất thử lên đặc trưng quang xúc tác của vật liệu từ đó đã tìm ra mối liên hệ giữa các đặc trưng này qua các phương pháp phân tích định lượng. Đã khảo sát và tìm ra vai trò, tác nhân gây ra các phản ứng phân hủy các phẩm nhuộm hữu cơ khó phân hủy.

– Nội dung 5: Đánh giá khả năng xử lý vi sinh vật, khả năng loại bỏ các hợp chất hữu cơ và các loại kim loại nặng bằng phương pháp hấp phụ và tìm hiểu động học hấp phụ của các loại vật liệu tổ hợp.

. Kết quả: Đã khảo sát khả năng hấp phụ của vật liệu và so sánh khả năng hấp phụ của vật liệu ở các điều kiện khác nhau. Đã đề nghị cơ chế động học của quá trình hấp phụ của vật liệu đối với các hợp chất hữu cơ và kim loại nặng.

– Nội dung 6: Đánh giá hoạt tính quang xúc tác và tìm hiểu cơ chế phân hủy các hợp chất hữu cơ khó phân hủy của các loại vật liệu tổ hợp

. Kết quả: Đã đánh giá hoạt tính quang xúc tác của vật liệu trong vùng UV và VIS và so sánh hoạt tính quang xúc tác của các loại vật liệu ở các điều kiện khác nhau.

Đã đề nghị cơ chế của quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ dưới tác động của chất xúc tác.

Đã đề nghị cơ chế của quá trình khử các ion kim loại nặng dưới tác động của chất xúc tác.

* Sản phẩm mềm: 06 báo cáo chế tạo tương ứng với 03 loại vật liệu kim loai hoặc oxide kim loại khác nhau trên nền nanocellulose
* Sản phẩm cứng: 10 gam.
* Sản phẩm đào tạo và khoa học:
. 01 bài báo (Q1) trên tạp chí POlymers;
. 02 bài báo Q2 trên tạp chí RSC advances và Journal of Physics and Chemistry of Solids.
. Đào tạo: 03 thạc sĩ ngành Khoa học Vật liệu

GS.TS Lê Văn Hiếu

Khoa Khoa học & Công nghệ, Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM.

Email: lvhieu@hcmus.edu.vn