TT

Đề tài

1

Nghiệm thu Đề tài cấp ĐHQG-HCM loại B với thông tin cụ thể như sau:

– Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo và chức năng hóa vật liệu khung hữu cơ – kim loại nhằm tăng hiệu quả hấp phụ và chuyển hóa khí nhà kính bằng tổng hợp hữu cơ, mã số 562-2025-44-01 do TS. Nguyễn Hồ Thùy Linh chủ nhiệm;

– Đơn vị: Trường Đại học Khoa học Sức khỏe

– Mã số đề tài: 562-2025-44-01

– Thời gian: … (sẽ cập nhật khi có thời gian tổ chức họp nghiệm thu theo Quyết định thành lập Hội đồng nghiệm thu)

– Địa điểm: … (sẽ cập nhật khi có thời gian tổ chức họp nghiệm thu)

– Quyết định nghiệm thu số: … (sẽ cập nhật khi có Quyết định thành lập Hội đồng nghiệm thu).

– Chủ tịch Hội đồng: … (sẽ cập nhật khi có Quyết định thành lập Hội đồng nghiệm thu).

Tóm tắt đề tài

Báo cáo trình bày các kết quả nghiên cứu về việc chế tạo và tối ưu hóa cấu trúc vật liệu Zr-MOF cho hấp phụ và chuyển hóa CO_2. Cụ thể là tổng hợp thành công 04 vật liệu khung hữu cơ – kim loại gốc Zirconium (UiO-66, UiO-66-NH₂, UiO-66-NO₂ và Zr-PBDC) bằng phương pháp nhiệt dung môi. Các đặc trưng cấu trúc, hình thái và tính chất nhiệt được xác định toàn diện thông qua các hệ thiết bị PXRD, N₂, SEM, TGA, FT-IR và UV–Vis DRS. Trong đó, cấu trúc nền UiO-66 đạt diện tích bề mặt trên 1000 m²g), đường kính lỗ xốp phân bố từ 3–12 Å, độ bền nhiệt trên 300 °C, bền trong môi trường ẩm. Thông qua phương pháp hoạt hóa nhiệt ở các nhiệt độ 120 °C, 180 °C và 240 °C, nhóm nghiên cứu đã làm rõ mối liên hệ giữa mật độ khuyết tật cấu trúc, sự thay đổi nhóm chức bề mặt và dung lượng hấp phụ CO₂ của các hệ vật liệu. Sau khi tối ưu hóa cấu trúc bằng nhiệt và chèn cụm kim loại, dung lượng hấp phụ CO₂ của vật liệu biến tính đạt từ 3.0 đến 3.2 mmol g^-1 ở 273 K, tăng đáng kể so với các cấu trúc MOF nguyên bản.

Bằng kỹ thuật tích hợp polymer sinh học hữu cơ, nhóm đã chức năng hóa bề mặt của UiO-66-NH₂ bằng lớp phủ polymer hyaluronic acid (HA). Kết quả cho thấy biopolymer HA tạo ra sự cải thiện rõ rệt về hiệu suất tương tác khí; cụ thể, tại nhiệt độ hoạt hóa 120 °C, vật liệu đa chức năng HA@UiO-66-NH₂ đạt dung lượng hấp phụ CO₂ là 2.5 mmol g^-1, tăng so với mức 1.5 mmol g^-1 của mẫu nền UiO-66-NH₂ đối chứng. Song song đó, nhờ tính ổn định của cấu trúc lai này, vật liệu cũng thể hiện khả năng ứng dụng trong phản ứng phân hủy xúc tác quang đối với chất kháng sinh ô nhiễm.

Vật liệu xúc tác dị thể mới (ký hiệu là UFN) đã được phát triển dựa trên việc cố định các cụm bimetal Fe-Ni ở các tỷ lệ khối lượng 10%, 20% và 40% lên pha nền cấu trúc UiO-66. Hệ xúc tác này được đánh giá hoạt tính qua phản ứng cộng vòng với styrene oxide để chuyển hóa CO₂ thành hợp chất styrene carbonate. Kết quả thực nghiệm ghi nhận mẫu xúc tác UFN-40 có hoạt tính cao nhất, đạt độ chuyển hóa 96,5% và độ chọn lọc sản phẩm lý tưởng đạt 100% trong điều kiện áp suất khí quyển CO₂ (1 atm), nhiệt độ phản ứng 100 °C khi có mặt đồng xúc tác CTAB. Vật liệu đồng thời chứng minh được độ bền cấu trúc tốt khi duy trì hiệu suất xúc tác ổn định qua 5 chu kỳ tái sử dụng liên tiếp.