Với mục tiêu tìm ra quy trình mới để chế tạo thành công vật liệu Nitrogen-Doped Graphene nanosheets, Nitrogen-Doped TiO2 dạng hạt nano, cùng với tổ hợp của chúng bằng phương pháp điện hóa siêu âm; khám phá quy trình điều khiển các phản ứng trên bề mặt điện cực để tạo vật liệu graphene/TiO2; xác định cơ chế mới cho quang xúc tác phân hủy xanh methylene và khí NOx; và chế tạo, khảo sát đặc trưng điện hóa các điện cực dạng màng mỏng từ vật liệu Nitrogen-Doped Graphene nanosheets/Nitrogen-Doped TiO2 để ứng dụng trong quang điện hóa tách nước và siêu tụ điện, PGS. TS. Đặng Văn Thành và các cộng sự tại Trường Đại học Y-Dược, Đại học Thái Nguyên đã thực hiện đề tài “Chế tạo vật liệu Graphene và TiO2 pha tạp nitơ bằng phương pháp điện hóa siêu âm ứng dụng xử lý môi trường và quang điện hóa tách nước”.

Để đạt được các mục tiêu này, đề tài chủ yếu sử dụng các trang thiết bị sẵn có của các nhóm nghiên cứu, kết hợp tận dụng các thiết bị đo đạc hiện đại ở nước ngoài mà Việt Nam còn thiếu. Phương pháp thực hiện chủ yếu là thực nghiệm, bao gồm cả chế tạo mẫu và phân tích kết quả. Các kết quả thực nghiệm sẽ được biện luận và phân tích thông qua các mô hình và cơ chế phù hợp để hoàn thiện quy trình chế tạo vật liệu. Đề tài cũng sẽ đưa ra các giải pháp phát triển vật liệu, điều chỉnh các tham số công nghệ nhằm nâng cao khả năng xử lý khí NOx và khả năng quang xúc tác điện hóa tách nước.

Sau một thời gian thực hiện, đề tài đã đạt được nhiều kết quả nổi bật và đáng chú ý, mặc dù cũng gặp phải một số thách thức nhất định.

Đề tài đã tập trung vào các nghiên cứu chính sau:

- Chế tạo thành công khối lượng lớn vật liệu graphene nanosheets bằng phương pháp điện hóa, đặc biệt ứng dụng hiệu quả trong xử lý As trong môi trường nước.

- Chế tạo thành công khối lượng lớn vật liệu Nitrogen-Doped TiO2 dạng hạt cấu trúc nano bằng phương pháp điện hóa siêu âm, có tiềm năng ứng dụng trong quang xúc tác xử lý thuốc nhuộm MB và nước thải dệt nhuộm.

- Xác định các đặc trưng vật liệu của các vật liệu đã chế tạo.

- Nghiên cứu động học quá trình xử lý quang xúc tác phân hủy thuốc nhuộm xanh methylene trong môi trường nước.

- Công bố khoa học: Đề tài đã có 02 bài báo ISI uy tín, 0 bài báo trên tạp chí chuyên ngành trong nước, và 01 công bố tại hội nghị chuyên ngành.

Do ảnh hưởng của dịch bệnh Covid-19, đề tài đã gặp một số trở ngại và không thể thực hiện phần đo đạc quang tách nước và khảo sát khả năng quang xúc tác xử lý khí NOx của Nitrogen-Doped TiO2 và vật liệu tổ hợp graphene/TiO2 như kế hoạch ban đầu (dự kiến tại Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM). Hai nghiên cứu sinh (NCS) lúc đó đã hoàn thành điều kiện bảo vệ luận án nhưng chưa thể làm thủ tục bảo vệ.

Để tập trung nâng cao chất lượng công bố, đề tài đã tập trung chủ yếu vào Nitrogen-Doped TiO2 dạng hạt cấu trúc nano cho ứng dụng xử lý môi trường, trong khi phần Nitrogen-Doped graphene sẽ tiếp tục được nghiên cứu trong giai đoạn sau.

Có thể tìm đọc toàn văn báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 21537/2022) tại Cục Thông tin, Thống kê.

P.T.T (NASTIS)