Thông tin Đề tài

Tên đề tài Nghiên cứu, tổng hợp phức chất của một số kim loại chuyển tiếp làm xúc tác cho phản ứng khử proton tạo Hydro
Mã số đề tài GUST.STS.ĐT2020-HH11
Cơ quan chủ trì (Cơ quan thực hiện) Học viện Khoa học và Công nghệ
Thuộc Danh mục đề tài Chương trình sau tiến sỹ tạo nguồn lực khoa học công nghệ cho Viện Hàn lâm KHCNVN
Họ và tên TS. Tô Hải Tùng
Thời gian thực hiện 01/09/2020 - 30/09/2022
Tổng kinh phí 300 triệu đồng
Xếp loại Xuất sắc
Mục tiêu đề tài

Nghiên cứu, tổng hợp các phức chất của kim loại chuyển tiếp (Co; Ni; Mo) dựa trên các phối tử có khả năng tạo phức tốt với mục tiêu phát triển các hệ xúc tác điện hóa đồng thể cho phản ứng HER. Các nghiên cứu sâu hơn về cơ chế hoạt động cũng như đánh giá độ bền của các hệ xúc tác phức chất cũng sẽ được tiến hành.

Kết quả chính của đề tài

Về khoa học:
- Đề tài đã nghiên cứu và tổng hợp thành công phối tử diamine có cấu trúc tương tự như phối tử salen truyền thống để tạo phức với các kim loại chuyển tiếp Cobalt, Nickel và Molybdenum. Phối tử được tổng hợp với điều kiện đơn giản, hiệu suất cao và khả năng tạo phức tốt, hoàn toàn đủ yêu cầu cho các nghiên cứu về phức chất.
- Các phức chất của kim loại Cobalt được xác định cấu trúc bằng phương pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể và xác nhận sự hình thành phân tử gồm 2 tâm kim loại Cobalt. Các phức chất Cobalt này được tiến hành khảo sát hoạt tính xúc tác điện hóa cho phản ứng HER trong môi trường DMF với nguồn proton là acetic acid. Độ bền của xúc tác cũng được xác nhận thông quá hoạt động xúc tác trong thời gian dài điện phân. Các phức chất Dicobalt đã thể hiện là những xúc tác rất tốt cho quá trình khử proton tạo Hydro, đặc biệt là kiểu xúc tác này hiện chỉ có rất ít các báo cáo về nó.
- Các phức chất của Nickel và Molybdenum đã đưa ra các cấu trúc dự kiến dựa trên phân tích các phương pháp vật lý hiện đại, tuy nhiên cấu trúc chính xác vẫn đang được tiếp tục nghiên cứu. Các khảo sát ban đầu về hoạt tính xúc tác cho phản ứng HER đã được tiến hành và thu được những kết quả khả quan.
- Bên cạnh các kết quả nghiên cứu xúc tác, trong quá trình nghiên cứu tổng hợp phối tử, đề tài đã tìm ra một cách tiếp cận mới để tổng hợp dị vòng pyrimidine dựa trên điều kiện của phản ứng Petrenko-Krischenko. Các phân tích sâu về cấu trúc (nhiễu xạ tia X đơn tinh thể và tính toán DFT) đã giúp chỉ ra việc hình thành một sản phẩm bất thường so với lý thuyết về cấu hình các nhóm thế.

Những đóng góp mới

- Đề tài đã nghiên cứu phản ứng khử proton tạo Hydro với xúc tác điện hóa là một hệ phức chất hai nhân của kim loại Cobalt, với hoạt tính xúc tác và độ bền tốt
- Trong quá trình thực hiện đề tài, một cách tiếp cận mới cho tổng hợp dị vòng kiểu pyrimidine cũng đã được tìm ra.

Sản phẩm của đề tài:

- Các bài báo đã công bố:
+ “Mo- and W-molecular catalysts for the H2 evolution, CO2 reduction and N2 fixation”, Coordination Chemistry Reviews, 2022, 457, 214400.
+ “Electrocatalytic H2 evolution using Binuclear cobalt complexes as catalysts”, RSC Advances, 2022, 12, 26428.
+ “A new approach to prepare pyrimidine-typed heterocycles based on Petrenko-Kritschenko synthesis”, Chemistry of Heterocyclic Compounds, 2022, 58, 608.
- Các sản phẩm khác:
+ Hướng dẫn tốt nghiệp 2 sinh viên hệ cử nhân chuyên ngành Hóa học (có quyết định công nhận tên đề tài và người hướng dẫn)

Ảnh nổi bật đề tài
1675049127957-200.jpg