Thông tin Đề tài

Tên đề tài Chế tạo và nghiên cứu khả năng ứng dụng của vật liệu xúc tác quang hóa Cu2O cho quá trình tách H2 từ nước.
Mã số đề tài STS. ĐT2017-HH16
Cơ quan chủ trì (Cơ quan thực hiện) TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HÀ NỘI
Thuộc Danh mục đề tài Đề tài khác (Từ cấp Viện Hàn lâm KHCNVN trở lên)
Họ và tên TS. Lê Thị Lý
Thời gian thực hiện 01/08/2017 - 31/08/2020
Tổng kinh phí 300 triệu đồng
Xếp loại Xuất sắc
Mục tiêu đề tài

Đề tài “Chế tạo và nghiên cứu khả năng ứng dụng của vật liệu xúc tác quang hóa Cu2O cho quá trình tách H2 từ nước” nhằm chế tạo bột nano đồng (I) ô-xít (Cu2O) bằng phương pháp hóa học đơn giản sau đó phân tán hạt nano Cu2O trong dung môi cồn để tạo huyền phù phục vụ cho việc tạo màng mỏng Cu2O bằng phương pháp nhúng phủ hoặc quay phủ. Mục tiêu thứ hai của đề tài là nhằm nghiên cứu vai trò của điện cực quang xúc tác Cu2O trong quá trình tách H2 từ nước. Vấn đề ăn mòn điện cực Cu2O trong quá trình quang điện phân cũng sẽ được nghiên cứu và cải thiện.

Kết quả chính của đề tài

- Về khoa học:
+ Đề tài đã nghiên cứu và chế tạo thành công vật liệu nano Cu2O với các hình dạng khác nhau là hình cầu và hình hộp lập phương bằng phương pháp đơn giản tại nhiệt độ phòng với các tiền chất là CuSO4, LiOH và axit ascorbic (Vitamin C) và không sử dụng thêm bất kỳ chất hoạt động bề mặt hay chất xúc tác nào khác cho quá trình phản ứng. Các hạt nano Cu2O thu được có độ đồng đều về mặt hình dạng và kích thước đạt trung bình khoảng 50 nm đối với hạt nano Cu2O hình hộp lập phương và trung bình khoảng 100 nm đối với hình cầu (hình dạng cầu này được hình thành bởi sự kết tụ của nhiều hạt tinh thể nhỏ hơn). Đề tài cũng chế tạo thành công vật liệu nano TiO2 dạng bột với kích thước hạt rất nhỏ (dưới 10 nm).
+ Đề tài đã chế tạo thành công điện cực Cu2O, điện cực Cu2O/TiO2 và điện cực Cu2O/MBI bằng phương pháp quay phủ và nhỏ giọt.
+ Đề tài đã tiến hành nghiên cứu tính chất xúc tác và quang xúc tác cho quá trình sinh H2 từ nước từ các điện cực đã chế tạo được. Kết quả cho thấy điện cực Cu2O bị ăn mòn nhanh trong quá trình đo điện hóa và việc bảo vệ điện cực khỏi sự ăn mòn cũng như tăng hoạt tính xúc tác được cải thiện nhờ việc phủ lớp MBI trên điện cực Cu2O/MBI. Trong quá trình quang điện hóa thì ngược lại, điện cực Cu2O được bảo vệ chống ăn mòn tốt hơn khi phủ lớp TiO2 lên trên bề mặt Cu2O (điện cực Cu2O/TiO2).
 + Đề tài mở rộng thành công bằng việc sử dụng nano Cu2O như một tiền chất cho quá trình tổng hợp và nghiên cứu hoạt tính xúc tác cũng như khả năng lưu trữ trong Pin Mg của vật liệu Cu2MoS4.

Những đóng góp mới

Cu2MoS4 lần đầu tiên được nghiên cứu như là một điện cực dương trong pin Mg-ion với cấu trúc dạng ống tiết diện vuông cũng lần đầu tiên được công bố.

Sản phẩm đề tài

- Các bài báo đã công bố (liệt kê):
   1. “Cu2MoS4 nanotubes as a cathode material for rechargeable Magnesium-ion battery” – Chemistryselect comunications – DOI: 10.1002/slct.201904044.
2. “Investigation on the Growth Mechanism of Cu2MoS4 Nanotube, Nanoplate and its use as a Catalyst for Hydrogen Evolution in Water” – Chemistry – An Asian Journal – DOI: 10.1002/asia.202000344
- Các sản phẩm cụ thể (01 g nano Cu2O dạng cầu, 01 g nano Cu2O dạng lập phương, 01 g nano TiO2, 01 điện cực Cu2O/TiO2, 01 điện cực Cu2O/MBI. Các sản phẩm cụ thể này được lưu giữ tại phòng thí nghiệm Khoa Khoa học cơ bản và ứng dụng, P707 tòa nhà A21, Trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội, 18 Hoàng Quốc Việt – Cầu Giấy – Hà Nội.)

Ảnh nổi bật đề tài
1615888901620-lethily 1.jpg