Nhằm tổng hợp thành công vật liệu quang xúc tác màng mao quản bọt xốp Ag/TiO2/graphene và thu thập kết quả nghiên cứu về cấu trúc vật liệu, cấu trúc vùng năng lượng, các tính chất quang phổ, điện hóa và quang xúc tác của nó, PGS. TS. Vũ Phi Tuyến và các cộng sự tại Trung tâm Phát triển Công nghệ cao (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã thực hiện đề tài “Chế tạo và nghiên cứu tính chất vật liệu nano Ag/TiO2/graphene dạng màng mao quản bọt xốp cho ứng dụng quang xúc tác”.

 

Nhóm nghiên cứu đã áp dụng một phương pháp tiếp cận toàn diện. Bắt đầu bằng việc khảo sát kỹ lưỡng các tài liệu quốc tế về phương pháp tổng hợp, đặc tính của từng thành phần, kỹ thuật chế tạo, các thí nghiệm liên quan, và cách thức phân tích dữ liệu. Đặc biệt, nghiên cứu sâu về các ứng dụng của TiO2 nano pha tạp kim loại, phi kim và trên các chất nền khác nhau. Dựa trên các nghiên cứu đã có, nhóm xác định ưu nhược điểm để tìm ra hướng nghiên cứu và phương pháp chế tạo vật liệu mới hiệu quả. Đồng thời, kế thừa và phát triển các kết quả công bố gần đây, tăng cường hợp tác khoa học trong và ngoài nước.Vật liệu được tổng hợp bằng cách đảo ngược cấu trúc hữu cơ của hạt cầu silic oxit. Sau đó, tiền chất bán dẫn và huyền phù graphene oxide (GO) được đưa vào các khoảng trống giữa các hạt cầu tự tổ hợp, và chất định hướng cấu trúc cầu sẽ được loại bỏ. Điều này tạo ra màng composit mao quản trung bình – đại mao quản TiO2/graphene. Áp dụng cation hoạt động bề mặt để định hướng cấu trúc cho vật liệu silica mao quản trung bình (MCM-41 và MCM-48), hình thành hệ thống mao quản sắp xếp kiểu lục lăng và lập phương rõ ràng.

Sau 36 tháng triển khai, từ ngày 01/04/2019 đến 01/04/2022, đề tài đã đạt được nhiều kết quả nổi bật trong nghiên cứu và chế tạo vật liệu quang xúc tác:

1. Tổng hợp thành công các tiền chất:

Thực hiện thí nghiệm tổng hợp huyền phù tinh thể nano xenlulozơ từ giấy thải bằng phương pháp thủy phân trong môi trường axit sulfuric.

Tiến hành thí nghiệm tổng hợp huyền phù graphene oxit thông qua phản ứng oxy hóa bột graphit.

Thực hiện thí nghiệm tổng hợp thành công tinh thể lỏng xenlulozơ, hạt nano TiO2 và Ag.

2. Nghiên cứu tính chất vật liệu phức hợp:

Nghiên cứu chi tiết tính chất của vật liệu tổng hợp màng mao quản trung bình Ag/TiO2/graphene.

Nghiên cứu tính chất của vật liệu tổng hợp dạng bọt xốp đại mao quản Ag/TiO2/graphene sử dụng chất định hướng cấu trúc tinh thể lỏng.

3. Thành quả công bố khoa học:

Đã công bố 01 bài báo quốc tế trên tạp chí ISI có chất lượng Q1.

Đã công bố 01 bài báo quốc tế trên tạp chí ISI có chất lượng Q2.

Hoàn thành 02 bài báo đã được chấp nhận đăng trên các tạp chí khoa học uy tín trong nước.

Có thể tìm đọc toàn văn báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 21173/2022) tại Cục Thông tin, Thống kê.

P.T.T (NASTIS)