BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Các nhiệm vụ khác
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  20,972,756
  • Ứng dụng kết quả thực hiện nhiệm vụ

104.05-2018.336

2023-52-0737/NS-KQNC

Tổng hợp và ứng dụng vật liệu hấp phụ và vật liệu xúc tác quang hóa thế hệ mới để xử lý các chất kháng sinh trong môi trường nước

Trường Đại học Nguyễn Tất Thành

Bộ Giáo dục và Đào tạo

Quốc gia

PGS. TS. Bạch Long Giang

TS. Hồ Hữu Lộc, TS. Nguyễn Duy Trinh, PGS.TS. Nguyễn Trung Thành, TS. Bùi Thị Phương Quỳnh, TS. Võ Nguyễn Đại Việt, ThS. Nguyễn Thị Hồng Thắm, ThS. Trần Văn Thuận, ThS. Nguyễn Hữu Vinh

Vật liệu composite

01/04/2019

01/03/2023

29/03/2023

2023-52-0737/NS-KQNC

26/04/2023

Cục thông tin KH&CN Quốc gia

Nghiên cứu đã tổng hợp thành công các loại vật liệu hấp phụ thế hệ mới, carbon dạng xốp dẫn xuất từ vật liệu khung hữu cơ kim loại MOFs (MOFs-derived porous carbon, MPCs), bao gồm cacbon xốp mao quản trung bình (mesoporous porous carbon) Ni/Fe@c dẫn xuất từ MIL-53(Fe), và dạng ống nano đa mao quản (hierarchical NiFe2O4/Fe2O3 nanotubes) dẫn xuất từ MIL-88B. Các carbon xốp với cấu trúc rồng có bề mặt riêng lớn (> 200 m2/g, BET) và trên bề mặt chứa các nhóm chức năng linh động như hydroxyl (O-H), carbonyl (C=O), carboxylic acid (COOH) được đánh giá là rất hiệu quả cho quá trình hấp phụ các hợp chất kháng sinh lên vật liệu Fe3O4@C và NiFe2O4/Fe2O3.
Nghiên cứu tập trung đánh giá được hiệu quả hấp phụ của các loại vật liệu hấp phụ này thông qua quá trình hấp phụ các chất kháng sinh như sulfonamides, chloramphenicol, ciprofloxacin, ibuprofen, và diclofenac sodium.

Các nghiên cứu về động học, đăng nhiệt hấp phụ, khử hấp phụ và độ bền vật liệu đã được thực hiện khảo sát chi tiết và đã giải thích cơ chế hấp phụ, đánh giá độ bền trong môi trường và khả năng tái sử dụng cũng như là tố đa dung lượng hấp phụ (Qm) của các vật liệu Fe3Ơ4@C và NiFe2O4/Fe2O3. Các cơ chế hấp phụ như liên kết hydro, cầu nối kim loại, tương tác 7Ĩ-7T, và lực hút tình điện được đề xuất nhằm giải thích cách thức các phân tử chất kháng sinh hấp phụ lên trên vật liệu Fe3Ơ4@C và NiFe2O4/Fe2O3, cũng như là ảnh hưởng của điểm điện tích không (point of zero c-harges, pzc) pH/pHpzc và các tính chat be mặt của quá trình hấp phụ. Đe tài cũng so sánh giá trị dung lượng hấp phụ cực đại (Qm) với các vật liệu truyền thống (activated carbons, MOFs, zeolites, magnetic nanocrystals) nhằm đánh giá hiệu quả hấp phụ của các loại vật liệu thế hệ mới Fe3Ơ4@C và NiFe2Ơ4/Fe2O3.
Ket quả nghiên cứu còn tồng hợp được một số vật liệu xúc tác quang hóa sử dụng cho quá trình xúc tác quang hóa phân hủy các chất kháng sinh sử dụng ánh sáng ƯV hoặc ánh sáng mặt trời bao gồm T1O2, các composite trên cơ sở T1O2, Sr/Rh-doped T1O2 cấu trúc rỗng (hollow).
Hệ xúc tác UV/S2O8/TÌO2 và UV/H2O2/TÌO2 cho quá trình phân hủy các chất kháng sinh vì S2O8 và H2O2 có vai trò là chất nhận điện tử do đó ngăn chặn quá trình tái tô hợp của lồ trống quang sinh (hole, h+) và electron (e~). Kết quả nghiên cứu đã nâng cao hiệu quả xúc tác quang hóa. Các vật liệu xúc tác cấu trúc đa pha (heterojunction) FeVxOy/TiO2, CuVxOy/TiCh, AgVxOy/TiCh và Sr/Rh-codoped T1O2 cấu trúc rồng được kỳ vọng có hoạt tính xúc tác quang hóa vượt trội do có diện tích bề mặt riêng lớn, có khả năng hấp thụ vùng ánh sáng khả kiến, và khả năng phân tách điện tử và lỗ trống được cải thiện đáng kể

22387

Từ kết quả nghiên cứu cùa đề tài đã mở ra hướng ứng dụng tiềm năng cho sự phát triển các vật liệu tiên tiến bao gồm các vật liệu hấp phụ thế hệ mới cacbon xốp mao quản trung bình (mesoporous porous carbon) Ni/Fe@c dẫn xuất từ MIL-53(Fe) và dạng ống nano đa mao quản (hierarchical NiFe2O4/Fe2O3 nanotubes) dẫn xuất từ MIL-88B, và các vật liệu xúc tác quang hóa trên cơ sở T1O2 với cấu trúc chuyển tiếp dị thể hoặc cấu trúc đa pha tinh thể nhằm giải quyết các vấn đề về môi trường như phân hủy quang hóa các loại hợp chất hừu cơ, tảo, vi rút, vi khuẩn, tế bào ung thư và đặc biệt là phân hủy các hợp chất kháng sinh cho sản phẩm cuối cùng là CO2, H2O và các ion vô cơ không độc hại.

Vật liệu hấp phụ; Vật liệu xúc tác; Xử lý; Chất kháng sinh; Môi trường nước

Ứng dụng

Đề tài KH&CN

Khoa học kỹ thuật và công nghệ,

Được ứng dụng giải quyết vấn đề thực tế,

Số lượng công bố trong nước: 1

Số lượng công bố quốc tế: 8

Không

Học viên Trần Thị Kim Ngân, Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn học và Công nghệ Việt Nam, Công trình công bố: Photocatalytic degradation of Rhodamine B in aqueous phase by bimetallic metal-organic framework M/Fe-MOF (M = Co, Cu, and Mg). Học viên Ngô Thị cẩm Quyên, Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Công trình công bố: Facile Fabrication of Novel NiFe2O4@Carbon Composites for Enhanced Adsorption of Emergent Antibiotics