I. Luận án tiến sĩ
Luận án tiến sĩ với tiêu đề 'Tổng hợp và ứng dụng vật liệu ZIF-67' được thực hiện bởi Huỳnh Trường Ngọ tại Đại học Khoa học Huế năm 2021. Luận án tập trung vào việc tổng hợp và ứng dụng các vật liệu composite dựa trên ZIF-67, một loại vật liệu khung hữu cơ-kim loại (MOFs). Nghiên cứu này nhằm khắc phục các hạn chế của ZIF-67 như độ bền nhiệt và cơ lý kém, đồng thời mở rộng ứng dụng của nó trong các lĩnh vực như cảm biến điện hóa và hấp phụ phẩm nhuộm.
1.1. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chính của luận án tiến sĩ là tổng hợp các vật liệu composite như ZIF-67/rGO, ZIF-67/g-C3N4, và Fe3O4/ZIF-67. Các vật liệu này được kỳ vọng sẽ cải thiện tính chất điện hóa và khả năng hấp phụ của ZIF-67. Nghiên cứu cũng phát triển phương pháp phân tích điện hóa để xác định các chất như Rhodamine B, uric acid, và acetaminophen.
1.2. Đóng góp mới
Luận án đã tổng hợp thành công các vật liệu composite với độ xốp cao và diện tích bề mặt lớn. Phương pháp phân tích điện hóa đồng thời uric acid và acetaminophen bằng volt-ampere xung vi phân (DP-ASV) đã được phát triển, mang lại kết quả chính xác và hiệu quả. Các kết quả nghiên cứu đã được công bố trên các tạp chí khoa học uy tín.
II. Tổng hợp vật liệu
Tổng hợp vật liệu là trọng tâm chính của luận án, với việc kết hợp ZIF-67 với các vật liệu khác như rGO, g-C3N4, và Fe3O4. Các vật liệu composite này được kỳ vọng sẽ khắc phục các nhược điểm của ZIF-67, đồng thời tăng cường tính chất điện hóa và khả năng hấp phụ.
2.1. ZIF 67 rGO
Vật liệu ZIF-67/rGO được tổng hợp bằng cách kết hợp ZIF-67 với reduced graphene oxide (rGO). Vật liệu này có diện tích bề mặt lớn và khả năng dẫn điện tốt, phù hợp cho ứng dụng trong cảm biến điện hóa. Nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả của ZIF-67/rGO trong việc xác định Rhodamine B bằng phương pháp volt-ampere xung vi phân (DP-ASV).
2.2. ZIF 67 g C3N4
Vật liệu ZIF-67/g-C3N4 được tổng hợp bằng cách kết hợp ZIF-67 với graphitic carbon nitride (g-C3N4). Vật liệu này có khả năng dẫn điện và độ bền cơ học cao, được sử dụng để xác định đồng thời uric acid và acetaminophen. Kết quả nghiên cứu cho thấy phương pháp này có độ chính xác và độ nhạy cao.
III. Ứng dụng vật liệu
Ứng dụng vật liệu ZIF-67 và các composite của nó được nghiên cứu trong nhiều lĩnh vực, bao gồm cảm biến điện hóa và hấp phụ phẩm nhuộm. Các vật liệu này cho thấy tiềm năng lớn trong việc cải thiện hiệu suất và độ chính xác của các phương pháp phân tích.
3.1. Cảm biến điện hóa
Vật liệu ZIF-67/rGO và ZIF-67/g-C3N4 được sử dụng để phát triển các điện cực cảm biến điện hóa. Các điện cực này có khả năng xác định các chất như Rhodamine B, uric acid, và acetaminophen với độ nhạy và độ chính xác cao. Phương pháp volt-ampere xung vi phân (DP-ASV) được áp dụng để phân tích các chất này trong các mẫu thực phẩm và sinh học.
3.2. Hấp phụ phẩm nhuộm
Vật liệu Fe3O4/ZIF-67 được nghiên cứu để ứng dụng trong hấp phụ các phẩm nhuộm hữu cơ. Vật liệu này có khả năng hấp phụ cao và dễ dàng thu hồi nhờ tính chất siêu thuận từ của Fe3O4. Nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả của Fe3O4/ZIF-67 trong việc loại bỏ các phẩm nhuộm như methylene blue và Congo red.
