Nghiên cứu tổng hợp và phát triển ứng dụng các hệ vật liệu nano lai đa chức năng chứa nano carbon, hạt oxit sắt từ và hạt bạc nano kim loại trong y sinh và kiểm soát môi trường

Công nghệ và vật liệu nano là lĩnh vực còn khá mới mẻ nhưng đã thu hút sự quan tâm của các nhà khoa
học. Nhiều thành tựu ứng dụng trong các ngành vật liệu điện tử, quang điện tử, vật liệu từ, y sinh học đã
được nghiên cứu và phát triển thành công.

Vật liệu polyme nanocompozit, kết quả của sự kết hợp giữa polyme và vật liệu nano, đã thể hiện được các
ưu điểm của các thành phần chất gia cường nano và pha phân tán polyme. Lý thuyết, mô hình chế tạo và
ứng dụng của loại vật liệu này cũng đã và đang được quan tâm chú ý. Ngoài các ứng dụng vượt trội của vật
liệu polyme nanocompozit trong các lĩnh vực như xây dựng, điện tử, gia dụng… do tính chất cơ lý nổi trội
của vật liệu nanocompozit như tăng độ bền, chịu nhiệt, giảm độ thấm khí. Ngày nay, vật liệu
nanocompozit đã được quan tâm hơn cho các ứng dụng sinh học dựa vào khả năng tương thích sinh học và
phân hủy sinh học của một số loại polyme sinh học kết hợp với các tính năng đặc biệt như tính chất từ, tính
chất quang của các chất gia cường nano.
Nhóm nghiên cứu do Cơ quan chủ quản Qũy Phát triển khoa học và công nghệ quốc gia phối hợp cùng
Chủ nhiệm đề tài PGS. TS. Lê Anh Tuấn cùng thực hiện. Đã sử dụng phương pháp tiếp cận bằng việc hệ
thống hóa được các vấn đề nghiên cứu là một yếu tố rất quan trọng của đề tài. Trên cơ sở thừa hưởng các
kết quả đạt được từ các đề tài đã thực hiện bởi nhóm chủ trì đề tài trong giai đoạn trước, sẽ tiến hành phân
tích các kết quả, hệ thống hóa các kết quả nhận được, thu thập thông tin và so sánh với các kết quả mới
được công bố gần nhất trong nước và trên thế giới, lựa chọn một số nhóm đối tượng và công nghệ phù hợp
để tiến hành nghiên cứu triển khai. Với tiếp cận có tính hệ thống và các nghiên cứu được tiến hành sâu sắc
chúng tôi đặt ra mục tiêu là có thể có các kết quả nghiên cứu mới, các phát hiện mới ở đẳng cấp quốc tế và
có thể ứng dụng vào đời sống, sản xuất.
Sau thời gian nghiên cứu, đề tài đã thu được những kết quả như sau:
- Các kết quả nghiên cứu chính mà chúng tôi đạt được đã được công bố thành công 03 công trình trên các
tạp chí quốc tế chuyên ngành được xếp hạng ISI có chỉ số ảnh hưởng (IF) cao, 01 công trình trên tạp chí
chuyên ngành trong nước và 03 bài kỷ yếu hội nghị chuyên ngành trong nước. Điều này nói lên r ng, các
kết quả nghiên cứu mà chúng tôi đã đạt được có tính mới và có giá trị khoa học.
- Chúng tôi đã làm chủ được công nghệ chế tạo các hệ vật liệu nano lai hệ 02 nguyên (Fe3O4@C,
MnFe2O4-GO, Ag-Fe3O4, Ag-CNTs, Ag-GO) và hệ 03 nguyên (GO-AgFe3O4 và MWCNTs-Ag-
Fe3O4) sử dụng kĩ thuật đồng kết tủa và nhiệt thủy phân. Chất lượng các hệ vật liệu nano lai có độ tinh
khiết cao, phân tán tốt trong dung môi nước có thể sử dụng tốt cho các ứng dụng diệt khuẩn, y sinh và xử
lý môi trường.
- Các đặc tính vật lý, hóa học của vật liệu nano tổ hợp đều được đo đạc, phân tích kỹ lưỡng, đảm bảo các
vật liệu được tổng hợp có đầy đủ các đặc tính quan trọng và có độ ổn định tính chất cao. Điều này là vô
cùng quan trọng trong việc ứng dụng các vật liệu nano lai trong công nghiệp.
- Đề tài đã thử nghiệm ứng dụng vật liệu nano lai Ag-Fe3O4 trong kháng khuẩn và bắt cặp-phân tách tế
bào vi khuẩn, đề tài đã làm sáng tỏ được cơ chế tương tác và tác động của vật liệu nano lên các tế bào vi
khuẩn. Các kết quả này đã minh chứng rõ về cơ chế kháng khuẩn/phân tách của hệ vật liệu lai.
- Đề tài đã bước đầu thử nghiệm ứng dụng vật liệu nano tổ hợp Ag-CNTs, Ag-GO làm đầu dò cảm biến
quang SERS để phát hiện hiệu quả chất ô nhiễm trong nước như chất màu hữu cơ MB
- Đề tài đã thử nghiệm ứng dụng vật liệu nano lai MnFe2O4-GO trong xử lý chất màu hữu cơ MB và ion

As (V) nhiễm trong nước - Đề tài đã thử nghiệm ứng dụng vật liệu nano lai Fe3O4@C trong xử lý ion
As(V) nhiễm trong nước
- Hệ vật liệu nano lai hệ 03 nguyên Ag-Fe3O4-MWCNTs được chế tạo theo quy trình tương tự như đối
với hệ GO- Ag-Fe3O4 sử dụng quy trình thủy nhiệt một bước. Tuy nhiên do trọng lượng của hạt nano lai
Ag-Fe3O4 lớn nên khả năng bám dính với bề mặt ống nano carbon MWCNTs chưa được hiệu quả và bền
vững dễ bị kết tụ.
Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 15289/2018) tại Cục Thông tin KHCNQG.

Đ.T.V (NASATI)