Nghiên Cứu Tổng Hợp Và Ứng Dụng Vật Liệu Khung Hữu Cơ Lưỡng Kim Loại M/Fe−MOFs Trong Hấp Phụ Chất Màu Hữu Cơ Độc Hại

Tóm tắt nghiên cứu

Nghiên cứu do ThS. Trần Thị Kim Ngân (Trường Đại học Nguyễn Tất Thành) chủ nhiệm, được thực hiện trong khuôn khổ Chương trình Vườn ươm Sáng tạo Khoa học và Công nghệ Trẻ thuộc Trung tâm Phát triển Khoa học và Công nghệ Trẻ TP. Hồ Chí Minh. Đề tài tập trung giải quyết câu hỏi cốt lõi: Làm thế nào để cải thiện độ xốp, diện tích bề mặt và hoạt tính hấp phụ của vật liệu khung hữu cơ kim loại gốc sắt (Fe-MOF) thông qua việc biến tính đưa ion kim loại chuyển tiếp thứ hai vào cấu trúc mạng?

Về phương pháp, nhóm nghiên cứu đã áp dụng kỹ thuật nhiệt dung môi (solvothermal) với dung môi dimethylformamide (DMF) để tổng hợp thành công các hệ vật liệu lưỡng kim $\text{M/Fe-MOF}$ ($\text{M} = \text{Co}^{2+}, \text{Ni}^{2+}, \text{Cu}^{2+}, \text{Mn}^{2+}$). Cấu trúc và hình thái của vật liệu được phân tích toàn diện qua các phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR), kính hiển vi điện tử quét (SEM) và đo đẳng nhiệt hấp phụ - khử hấp phụ $\text{N}_2$ (BET).

Kết quả nổi bật cho thấy mẫu biến tính $0{,}3\text{Co/Fe-MOF}$ đạt diện tích bề mặt riêng lên tới $280{,}9\text{ m}^2/\text{g}$, tăng gấp hơn $8{,}5$ lần so với $\text{Fe-MOF}$ đơn kim thuần túy ($32{,}8\text{ m}^2/\text{g}$). Vật liệu thể hiện khả năng hấp phụ vượt trội đối với cả phẩm màu cation (Methylene Blue, Rhodamine B) và anion (Methyl Orange, Congo Red) trong các hệ đơn lẻ cũng như hệ hỗn hợp phức tạp. Nghiên cứu mở ra hướng tiếp cận vật liệu nano xanh, hiệu năng cao và có thể tái sinh cho ngành công nghệ xử lý môi trường.

Bối cảnh và tầm quan trọng

Sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp dệt may, in ấn, da giày, mỹ phẩm và nhựa đã kéo theo nhu cầu sử dụng hơn $700.000$ tấn thuốc nhuộm tổng hợp mỗi năm trên toàn cầu. Ước tính có tới hàng trăm tấn phẩm màu bị thất thoát và xả thẳng ra môi trường dưới dạng nước thải công nghiệp. Phần lớn các chất màu này (thuộc nhóm azo, triphenylmethane, xanthene...) là các hợp chất vòng thơm bền vững, có khả năng chống phân hủy quang, chịu nhiệt và kháng hóa chất cao. Khi xâm nhập vào nguồn nước, chúng làm giảm độ xuyên thấu của ánh sáng, cản trở quang hợp của thủy sinh và tiềm ẩn nguy cơ gây đột biến gen, quái thai hoặc ung thư cho con người và động vật.

       +-------------------------------------------------------------------------+
       | THỰC TRẠNG: Nước thải chứa phẩm màu hữu cơ bền vững (MB, MO, RhB, CR)   |
       +-------------------------------------------------------------------------+
                                            |
                                            v
       +-------------------------------------------------------------------------+
       | THÁCH THỨC: Phương pháp truyền thống tạo bùn thải, chi phí cao,        |
       |             vật liệu hấp phụ đơn kim bị hạn chế diện tích bề mặt        |
       +-------------------------------------------------------------------------+
                                            |
                                            v
       +-------------------------------------------------------------------------+
       | GIẢI PHÁP: Biến tính lưỡng kim M/Fe-MOF (Co, Ni, Cu, Mn)                |
       |  - Tạo hiệu ứng hiệp đồng giữa 2 tâm kim loại                            |
       |  - Tăng diện tích bề mặt riêng BET (từ 32,8 lên 280,9 m²/g)             |
       |  - Hấp phụ đa cơ chế: tĩnh điện, pi-pi stacking, liên kết hydro         |
       +-------------------------------------------------------------------------+

Hiện nay, các công nghệ xử lý truyền thống như keo tụ - tạo bông, phân hủy sinh học, lọc màng hay oxy hóa hóa học thường bộc lộ những hạn chế lớn: tạo ra lượng bùn thải thứ cấp độc hại, chi phí vận hành cao hoặc hiệu suất xử lý không triệt để. Trong bối cảnh đó, phương pháp hấp phụ được xem là giải pháp ưu việt nhờ quy trình vận hành đơn giản, hiệu suất cao và khả năng thu hồi chất hấp phụ.

Vật liệu khung hữu cơ - kim loại (Metal-Organic Frameworks - MOFs), đặc biệt là dòng $\text{Fe-MOF}$ (như họ $\text{MIL}$ trên nền sắt và axit terephthalic - $\text{H}_2\text{BDC}$), sở hữu nhiều ưu điểm như thân thiện môi trường, chi phí nguyên liệu thấp và độ ổn định cơ lý tốt. Tuy nhiên, $\text{Fe-MOF}$ đơn kim loại thường có hiện tượng co cụm mao quản ở trạng thái khan, dẫn đến diện tích bề mặt hiệu dụng thấp và dung lượng hấp phụ hạn chế. Việc đưa một ion kim loại chuyển tiếp thứ hai ($\text{M}^{2+}$) vào mạng khung để tạo cấu trúc lưỡng kim ($\text{MM-MOFs}$) nhằm tạo hiệu ứng hiệp đồng (synergistic effect), gia tăng các tâm axit Lewis chưa bão hòa và mở rộng hệ mao quản là hướng nghiên cứu có tính đột phá và cấp thiết.

Methodology và approach

Thiết kế nghiên cứu và quy trình tổng hợp

Nghiên cứu sử dụng quy trình nhiệt dung môi (solvothermal) một bước (one-pot) có kiểm soát nhiệt độ và tỷ lệ thành phần:

  • Tiền chất: Sắt(III) clorua hexahydrat ($\text{FeCl}_3\cdot 6\text{H}_2\text{O}$), axit 1,4-benzenedicarboxylic ($\text{H}_2\text{BDC}$) và muối của các kim loại thứ hai gồm $\text{Co}(\text{NO}_3)_2\cdot 6\text{H}_2\text{O}$, $\text{Ni}(\text{NO}_3)_2\cdot 3\text{H}_2\text{O}$, $\text{CuCl}_2$, $\text{MnCl}_2\cdot 6\text{H}_2\text{O}$.
  • Phản ứng: Hỗn hợp được hòa tan trong $60\text{ mL}$ dung môi DMF, khuấy đều $30$ phút, sau đó chuyển vào bình Teflon vỏ thép không gỉ, nung ở $150^\circ\text{C}$ trong $20$ giờ.
  • Thu hồi và tinh chế: Sản phẩm được ly tâm ($6000\text{ vòng/phút}$, $10$ phút), rửa sạch tạp chất $3$ lần bằng DMF và $3$ lần bằng ethanol, sau đó sấy chân không ở $120^\circ\text{C}$ qua đêm.
  • Tối ưu hóa: Khảo sát các tỷ lệ mol $\text{Co}^{2+}/\text{Fe}^{3+}$ khác nhau ($0{,}1$; $0{,}3$; $0{,}5$) và so sánh đối chứng với các hệ $\text{Mn/Fe}$, $\text{Cu/Fe}$, $\text{Ni/Fe-MOF}$.
  +-----------------------------------+
  | Tiền chất:                        |
  | - FeCl3.6H2O                      |
  | - Muối M(II) (Co, Ni, Cu, Mn)     |
  | - Axit H2BDC                      |
  | - Dung môi DMF                    |
  +-----------------------------------+
                   |
                   v (Khuấy từ 30 phút ở nhiệt độ phòng)
  +-----------------------------------+
  | Bình thủy nhiệt vỏ thép Teflon    |
  | Gia nhiệt: 150°C trong 20 giờ     |
  +-----------------------------------+
                   |
                   v (Ly tâm 6000 rpm, rửa DMF & Ethanol)
  +-----------------------------------+
  | Sấy chân không ở 120°C qua đêm    |
  +-----------------------------------+
                   |
                   v
  +-----------------------------------+
  | Sản phẩm tinh thể M/Fe-MOF        |
  | (Đặc trưng XRD, SEM, BET, FT-IR)  |
  +-----------------------------------+

Phương pháp phân tích và đánh giá hóa lý

Để xác định độ tin cậy và cấu trúc tinh thể của vật liệu, nhóm nghiên cứu đã áp dụng chuỗi phương pháp phân tích:

  1. Nhiễu xạ tia X (XRD): Đo trên thiết bị D8 Advanced để kiểm tra độ kết tinh, sự dịch chuyển đỉnh nhiễu xạ và thông số ô mạng.
  2. Quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR): Xác định sự hình thành liên kết phối trí $\text{Fe-O}$, $\text{M-O}$ và các nhóm chức carboxylate của phối tử $\text{BDC}$.
  3. Kính hiển vi điện tử quét (SEM): Phân tích hình thái tinh thể bát diện, kích thước hạt và mức độ đồng nhất bề mặt.
  4. Đẳng nhiệt hấp phụ - khử hấp phụ $\text{N}_2$ (BET/BJH): Đánh giá diện tích bề mặt riêng, tổng thể tích lỗ xốp và phân bố kích thước mao quản trung bình.
  5. Quang phổ hấp thụ UV-Vis (Agilent Cary 60): Định lượng nồng độ các chất màu tại các bước sóng cực đại: Methylene Blue ($\lambda_{\max} = 664\text{ nm}$), Methyl Orange ($\lambda_{\max} = 465\text{ nm}$), Congo Red ($\lambda_{\max} = 495\text{ nm}$), Rhodamine B ($\lambda_{\max} = 554\text{ nm}$).

Mô hình hóa động học và đẳng nhiệt hấp phụ

Nghiên cứu kiểm chứng cơ chế hấp phụ tĩnh thông qua việc tính toán dung lượng cân bằng ($q_e$), hiệu suất hấp phụ ($H%$) và khớp dữ liệu thực nghiệm vào các mô hình:

  • Mô hình động học: Pseudo-first-order, Pseudo-second-order, Elovich và mô hình khuếch tán nội hạt Bangham.
  • Mô hình đẳng nhiệt: Langmuir (hấp phụ đơn lớp đồng thể), Freundlich (hấp phụ đa lớp dị thể) và Temkin.

Phát hiện chính

+-----------------------------------------------------------------------------------+
|                        TÓM TẮT ĐẶC TÍNH BỀ MẶT VẬT LIỆU                           |
+-------------------+----------------------------+----------------------------------+
| Vật liệu          | Diện tích bề mặt BET (m²/g)| Thể tích lỗ xốp (cm³/g)          |
+-------------------+----------------------------+----------------------------------+
| Fe-MOF (Đơn kim)  | 32,8                       | 0,06                             |
| 0,3 Co/Fe-MOF     | 280,9 (Tăng gấp 8,5 lần)   | 0,15 (Tăng 150%)                 |
| Cu/Fe-MOF         | 33,3                       | -                                |
| Mn/Fe-MOF         | 32,3                       | -                                |
| Ni/Fe-MOF         | 33,7                       | -                                |
+-------------------+----------------------------+----------------------------------+

1. Đột phá về diện tích bề mặt và cấu trúc mao quản của hệ Co/Fe-MOF

Sự kết hợp ion $\text{Co}^{2+}$ vào mạng $\text{Fe-MOF}$ ở tỷ lệ mol tối ưu $0{,}3\text{Co:Fe}$ đã đem lại bước nhảy vọt về cấu trúc xốp:

  • Diện tích bề mặt riêng BET tăng từ $32{,}8\text{ m}^2/\text{g}$ (mẫu $\text{Fe-MOF}$ ban đầu) lên $280{,}9\text{ m}^2/\text{g}$.
  • Tổng thể tích lỗ xốp tăng từ $0{,}06\text{ cm}^3/\text{g}$ lên $0{,}15\text{ cm}^3/\text{g}$.
  • Đường đẳng nhiệt hấp phụ - giải hấp phụ $\text{N}_2$ thể hiện đường cong dạng Type II điển hình theo phân loại IUPAC, chứng minh sự hiện diện vượt trội của hệ mao quản trung bình (mesopores), giúp các phân tử chất màu hữu cơ có kích thước lớn dễ dàng tiếp cận sâu vào tâm hoạt tính.

2. Sự biến đổi hình thái tinh thể theo tỷ lệ pha tạp kim loại

Ảnh chụp SEM chỉ ra rằng mẫu $\text{Fe-MOF}$ thuần có dạng bát diện đặc trưng với kích thước trung bình khoảng $2\text{ }\mu\text{m}$. Khi pha tạp $\text{Co}^{2+}$ ở tỷ lệ mol $0{,}3$, các khối tinh thể bát diện trở nên đồng nhất, sắc nét và có độ xốp bề mặt cao. Tuy nhiên, khi tăng tỷ lệ pha tạp lên $0{,}5\text{Co:Fe}$, tinh thể có xu hướng biến đổi thành dạng que dài do sự cạnh tranh phối trí quá mức giữa ion $\text{Co}^{2+}$ và $\text{Fe}^{3+}$ với nhóm carboxylate của $\text{H}_2\text{BDC}$, làm phát sinh các vị trí sắt bất bão hòa phối trí. Đối với các ion $\text{Cu}^{2+}$, $\text{Mn}^{2+}$, $\text{Ni}^{2+}$, vật liệu có xu hướng kết tụ hạt và biên hạt kém rõ nét hơn.

3. Dịch chuyển pha tinh thể và liên kết phối trí thành công

  • Giản đồ XRD: Các đỉnh nhiễu xạ đặc trưng của $\text{Fe-MOF}$ tại $2\theta = 12{,}58^\circ; 16{,}23^\circ; 18{,}9^\circ; 22{,}08^\circ$ vẫn được duy trì độ sắc nét ở mẫu lưỡng kim, khẳng định khung mạng MOF không bị phá hủy. Sự dịch chuyển nhẹ của đỉnh $12{,}58^\circ$ về góc thấp hơn khi tăng tỷ lệ $\text{Co}$ chứng minh ion $\text{Co}^{2+}$ đã thay thế đồng hình một phần $\text{Fe}^{3+}$, làm biến đổi nhẹ độ dài liên kết $\text{Fe-O}$ và góc liên kết $\text{Fe-O-Fe}$.
  • Phổ FT-IR: Sự xuất hiện của các dải dao động đối xứng và bất đối xứng của nhóm carboxylate ($\text{-COO}^-$) tại $1393\text{ cm}^{-1}$ và $1589\text{ cm}^{-1}$, cùng dao động liên kết $\text{Fe-O}$ tại $527\text{ cm}^{-1}$ và $\text{C-H}$ vòng benzen tại $751\text{ cm}^{-1}$, xác nhận sự phối hợp hoàn chỉnh giữa phối tử hữu cơ và các tâm kim loại lưỡng tính.

4. Hiệu suất xử lý vượt trội trên hệ chất màu đơn và hỗn hợp

  • Đơn chất: Vật liệu $0{,}3\text{Co/Fe-MOF}$ thể hiện tốc độ hấp phụ nhanh trong $60 - 90$ phút đầu. Dung lượng hấp phụ tăng mạnh theo nồng độ ban đầu của chất màu và đạt trạng thái cân bằng ổn định.
  • Hỗn hợp chất màu: Nghiên cứu đã chứng minh vật liệu có khả năng xử lý đồng thời các hệ thuốc nhuộm phức tạp:
    • Hỗn hợp cation + anion: Methylene Blue (MB) + Methyl Orange (MO).
    • Hỗn hợp hai cation: Rhodamine B (RhB) + Methylene Blue (MB).
    • Hỗn hợp hai anion: Methyl Orange (MO) + Congo Red (CR).
  • Cơ chế đề xuất: Quá trình hấp phụ diễn ra qua đa cơ chế tương tác: (1) Lực hút tĩnh điện giữa bề mặt mang điện của MOF và ion thuốc nhuộm; (2) Tương tác xếp chồng $\pi-\pi$ giữa vòng thơm của phối tử $\text{BDC}$ và khung phân tử chất màu; (3) Liên kết hydro giữa nhóm $\text{-OH}$ bề mặt và các dị nguyên tố ($\text{N, O, S}$) của thuốc nhuộm; (4) Hiệu ứng lấp đầy mao quản (pore-filling effect).

5. Động học và khả năng tái sinh

  • Dữ liệu thực nghiệm tương thích cao với mô hình động học bậc hai biểu kiến (Pseudo-second-order) và mô hình đẳng nhiệt Langmuir, khẳng định quá trình hấp phụ chủ đạo là hấp phụ hóa học đơn lớp trên các tâm hoạt tính đồng nhất.
  • Sau nhiều chu kỳ hấp phụ - giải hấp, vật liệu vẫn duy trì được độ bền khung và hiệu suất xử lý cao, chứng minh tiềm năng tái sinh và tính kinh tế trong ứng dụng thực tế.

Đóng góp khoa học

1. Đóng góp về mặt lý thuyết

Nghiên cứu làm sáng tỏ cơ chế tương tác hiệp đồng giữa hai ion kim loại chuyển tiếp ($\text{Fe}^{3+}$ và $\text{Co}^{2+}/\text{Ni}^{2+}/\text{Cu}^{2+}/\text{Mn}^{2+}$) trong cùng một mạng tinh thể hữu cơ kim loại. Việc thay thế đồng hình một phần ion trung tâm đã tạo ra mật độ tâm axit Lewis chưa bão hòa cao hơn, tối ưu hóa sự phân bố điện tích và giải thích sâu sắc động học hấp phụ của các phân tử hữu cơ phức tạp.

2. Đổi mới về mặt phương pháp

Xây dựng và chuẩn hóa thành công quy trình tổng hợp nhiệt dung môi một bước đơn giản, ổn định, có độ lặp lại cao, không đòi hỏi các tác nhân tạo cấu trúc phức tạp hay điều kiện áp suất khắc nghiệt. Quy trình kiểm soát tỷ lệ mol giữa các ion kim loại giúp chủ động điều chỉnh kích thước mao quản và hình thái hạt theo mục đích ứng dụng.

3. Giá trị ứng dụng thực tiễn

Cung cấp giải pháp vật liệu hấp phụ hiệu năng cao, chi phí thấp cho các trạm xử lý nước thải công nghiệp. Khả năng loại bỏ đồng thời cả chất màu cation và anion trong cùng một hệ dung dịch giải quyết triệt để bài toán xử lý nước thải dệt nhuộm hỗn hợp – vốn là điểm nghẽn lớn của các công nghệ xử lý nước hiện nay tại Việt Nam.

4. Ý nghĩa chính sách và môi trường

Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu khoa học vững chắc hỗ trợ các cơ quan quản lý nhà nước trong việc thúc đẩy áp dụng công nghệ xanh, vật liệu nano tiên tiến vào quy chuẩn kỹ thuật xử lý ô nhiễm, hướng tới mục tiêu phát triển bền vững và kinh tế tuần hoàn trong các khu công nghiệp.

Đối tượng quan tâm

                                 ĐỐI TƯỢNG QUAN TÂM
                                         |
    +--------------------+---------------+---------------+--------------------+
    |                    |                               |                    |
    v                    v                               v                    v
[Nhà nghiên cứu]    [Kỹ sư môi trường]            [Doanh nghiệp dệt nhuộm] [Cơ quan quản lý]
- Thiết kế MOFs      - Thiết kế hệ thống hấp phụ   - Tái tuần hoàn nước     - Xây dựng quy chuẩn
- Động học hóa học   - Tối ưu hóa vận hành         - Cắt giảm chi phí bùn   - Thúc đẩy KT tuần hoàn
  • Nhà nghiên cứu khoa học vật liệu và hóa học môi trường: Tài liệu tham khảo giá trị về thiết kế vật liệu nano xốp lưỡng kim, phương pháp phân tích đặc trưng tinh thể và mô hình hóa động học hấp phụ.
  • Kỹ sư công nghệ môi trường và xử lý nước thải: Cơ sở kỹ thuật để thiết kế các module lọc hấp phụ dạng cột cố định (fixed-bed column) hoặc bể phản ứng mẻ trong các nhà máy xử lý nước thải công nghiệp.
  • Doanh nghiệp ngành dệt may, da giày, in ấn, hóa chất: Hướng đi khả thi để đổi mới công nghệ xử lý nước thải cục bộ, giảm thiểu lượng bùn thải phát sinh, đáp ứng các tiêu chuẩn xả thải khắt khe (QCVN) và tái sử dụng nguồn nước tuần hoàn nhằm tiết kiệm chi phí sản xuất.
  • Cơ quan quản lý nhà nước và các tổ chức môi trường: Nguồn dẫn chứng thực nghiệm phục vụ công tác thẩm định công nghệ và xây dựng chính sách khuyến khích ứng dụng công nghệ nội địa trong bảo vệ nguồn nước lưu vực sông.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

1. Phát hiện quan trọng nhất của đề tài là gì?

Phát hiện nổi bật nhất là việc pha tạp ion $\text{Co}^{2+}$ vào mạng $\text{Fe-MOF}$ với tỷ lệ mol $0{,}3$ đã làm tăng đột biến diện tích bề mặt riêng BET từ $32{,}8\text{ m}^2/\text{g}$ lên $280{,}9\text{ m}^2/\text{g}$ (gấp $8{,}5$ lần), đồng thời cải thiện mạnh mẽ thể tích mao quản trung bình, giúp tăng cường vượt bậc khả năng hấp phụ phẩm màu độc hại.

2. Điểm độc đáo trong phương pháp tổng hợp của nghiên cứu là gì?

Nghiên cứu đã làm chủ phương pháp nhiệt dung môi (solvothermal) một bước với dung môi DMF ở nhiệt độ $150^\circ\text{C}$ trong $20$ giờ. Phương pháp này cho phép kiểm soát chính xác tỷ lệ phối trí cạnh tranh giữa hai ion kim loại ($\text{Fe}^{3+}$ và $\text{Co}^{2+}$) với phối tử terephthalate ($\text{BDC}$), tạo ra cấu trúc tinh thể bát diện đồng nhất mà không cần phụ gia phức tạp.

3. Kết quả nghiên cứu có thể mở rộng (generalize) cho các ứng dụng khác không?

Có. Cấu trúc mạng lưỡng kim $\text{M/Fe-MOF}$ với diện tích bề mặt lớn và mật độ tâm kim loại hoạt tính cao hoàn toàn có thể mở rộng ứng dụng sang các lĩnh vực: xúc tác quang hóa (Fenton-like / kích hoạt persulfate để phân hủy chất ô nhiễm), lưu trữ khí ($\text{CO}_2, \text{H}_2$), hấp phụ kháng sinh/dược phẩm tồn dư và chế tạo cảm biến hóa học.

4. Các bước nghiên cứu tiếp theo (Next steps) của đề tài là gì?

Nhóm tác giả định hướng:

  • Mở rộng quy mô tổng hợp (scale-up) từ phòng thí nghiệm lên quy mô pilot.
  • Tạo hình vật liệu thành dạng hạt (pellets) hoặc màng composite để ứng dụng trong hệ thống cột hấp phụ dòng chảy liên tục.
  • Kết hợp quá trình hấp phụ với phản ứng quang xúc tác nâng cao (AOPs) để tự phân hủy chất màu trên bề mặt và tái sinh vật liệu tại chỗ.

5. Giá trị thực tiễn lớn nhất của vật liệu này trong công nghiệp là gì?

Khả năng hấp phụ đồng thời và hiệu quả cả chất màu cation (Methylene Blue, Rhodamine B) và anion (Methyl Orange, Congo Red) trong môi trường nước thực tế, giúp các nhà máy dệt nhuộm đơn giản hóa quy trình xử lý nước thải nhiều công đoạn thành một hệ hấp phụ tích hợp duy nhất.

Kết luận

Đề tài nghiên cứu của ThS. Trần Thị Kim Ngân và nhóm cộng sự đã tổng hợp thành công vật liệu khung hữu cơ lưỡng kim loại $\text{M/Fe-MOF}$ ($\text{M} = \text{Co}, \text{Ni}, \text{Cu}, \text{Mn}$), trong đó hệ $0{,}3\text{Co/Fe-MOF}$ khẳng định ưu thế vượt trội về cấu trúc mao quản, diện tích bề mặt riêng ($280{,}9\text{ m}^2/\text{g}$) và dung lượng hấp phụ chất màu hữu cơ độc hại.

Kết quả này không chỉ đóng góp tri thức mới vào lĩnh vực vật liệu nano xốp chức năng mà còn mang lại giải pháp công nghệ giàu tính ứng dụng trong việc loại bỏ ô nhiễm nước thải công nghiệp dệt nhuộm tại Việt Nam. Để đưa nghiên cứu vào đời sống sản xuất, các bước tiếp theo cần tập trung vào việc tạo hình vật liệu công nghiệp, thử nghiệm trên nước thải thực tế và kết nối chuyển giao công nghệ giữa các viện, trường và doanh nghiệp.