CHẾ TẠO VẬT LIỆU COMPOSITE NICKEL FERRITE/GRAPHENE OXIDE PHA TẠP VÀ ỨNG DỤNG PHÂN HỦY THUỐC NHUỘM DƯỚI TÁC DỤNG CỦA ÁNH SÁNG KHẢ KIẾN

Tính mới: - Đã chế tạo thành công vật liệu composite nickel ferrite/graphene oxide pha tạp đồng thời nitơ và lưu huỳnh bằng quy trình thủy nhiệt-đồng kết tủa mà chưa có nghiên cứu nào trên thế giới thực hiện. - FN/(N,S)GO thể hiện hoạt tính xúc tác quang hóa cao để phân hủy RhB trong vùng ánh sáng khả kiến (95,2% sau 240 phút phản ứng) so với FN hay (N,S)GO, có thể là do tác dụng đồng vận khi FN kết hợp với (N,S)GO. Đã đề xuất cơ chế cho phản ứng quang xúc tác có thể dựa trên khả năng làm giảm sự tái kết hợp các electron và lỗ trống quang sinh khi sử dụng chất xúc tác FN/(N,S)GO. Tính sáng tạo: Đã nghiên cứu kết hợp giữa hai vật liệu thành phần là ferrite spinel và graphene oxide pha tạp để thu được vật liệu tổ hợp mới với các tính chất ưu việt hơn so với các thành phần riêng rẽ để xử lý các loại thuốc nhuộm hữu cơ như RhB và MB… trong môi trường nước, một vấn đề đã và đang thu hút sự quan tâm chú ý của cộng đồng khoa học trong những năm gần đây.

- Việt Nam là một quốc gia đang phát triển với sự bùng nổ của các ngành công nghiệp. Trong số các ngành công nghiệp, ngành dệt nhuộm và bột màu là mối quan tâm chính đối với môi trường vì nước thải chứa nhiều thuốc nhuộm hữu cơ không phân hủy sinh học, đe doạ đến hệ sinh thái, sức khoẻ của con người. Vì vậy, nghiên cứu của chúng tôi có thể áp dụng, đóng góp để giải quyết một khía cạnh quan trọng đối với sự phát triển của ngành công nghiệp dệt may, dệt nhuộm… - Kết quả của đề tài sẽ được chuyển giao cho các cơ quan chức năng dưới hình thức chuyển giao trực tiếp báo cáo về các kết quả nghiên cứu thực nghiệm để tiếp tục mở rộng khả năng ứng dụng vật liệu mới này.

- Sự phân hủy thuốc nhuộm bằng quang xúc tác sử dụng ánh sáng khả kiến (Vis) rất thuận lợi khi ánh sáng khả kiến đóng góp khoảng 50% bức xạ mặt trời. Thêm vào đó, sử dụng ánh sáng khả kiến để phân hủy quang sẽ không gây hại, và nó giúp tiết kiệm chi phí và dễ vận hành. Đây sẽ là giải pháp cho việc loại bỏ thuốc nhuộm độc hại trong các ngành công nghiệp dệt nhuộm và bột màu. Ngoài ra, sau khi kết thúc quá trình phân hủy quang, RhB bị phân hủy thành các hợp chất hữu cơ nhỏ hơn và khoáng hóa thành các chất vô hại hoặc ít có hại hơn như carbon dioxide và nước, không tạo ra các chất ô nhiễm thứ cấp, gây độc hại đến môi trường, ảnh hưởng đến hệ sinh thái. Bên cạnh đó, vật liệu sau khi sử dụng có thể dễ dàng thu hồi dưới tác dụng của từ trường ngoài, có độ bền cao và tái sử dụng lại với hiệu quả không suy giảm đáng kể, mang lại nhiều lợi ích về mặt kinh tế. - Hiệu quả xã hội của giải pháp dự thi còn được thể hiện thông qua các sản phẩm khoa học cũng như sản phẩm đào tạo thực hiện được trong thời gian thực hiện đề tài. Nghiên cứu này đã góp phần hỗ trợ đào tạo 01 Nghiên cứu sinh bảo vệ thành công Luận án Tiến sĩ vào tháng 04/2024. Đối với nhóm sản phẩm sản phẩm khoa học, đã công bố 02 bài báo trên các tạp chí chuyên ngành uy tín, trong đó có 01 bài báo quốc tế trên tạp chí Journal of Materials Science: Materials in Electronics (NXB Springer, danh mục WoS, Scopus Q2) và 01 bài báo trên Tạp chí Xúc tác-Hấp phụ Việt Nam (được tính 0.75 điểm trong danh mục của Hội đồng Giáo sư Nhà nước).