Thông tin Đề tài

Tên đề tài Quang phân hủy các chất hữu cơ khó phân hủy trong nông nghiệp bằng vật liệu perovskite titanate chế tạo ở nhiệt độ thấp
Mã số đề tài ĐLTE00.09/20-21
Cơ quan chủ trì (Cơ quan thực hiện) Viện Công nghệ Hoá học
Thuộc Danh mục đề tài Chương trình hỗ trợ cán bộ trẻ của Viện Hàn lâm KHCNVN
Họ và tên ThS. Nguyễn Phụng Anh
Thời gian thực hiện 01/01/2020 - 31/12/2022
Tổng kinh phí 500 triệu đồng
Xếp loại Đạt loại A
Mục tiêu đề tài

Chế tạo được các hệ xúc tác quang trên nền perovskite titanate có hoạt tính cao, độ bền cao và dễ tái sử dụng trong phân hủy các chất hữu cơ ô nhiễm tồn dư trong nước từ sản xuất nông nghiệp điển hình là chất diệt cỏ glyphoste và acid cinnamic. 

Kết quả chính của đề tài
Các kết quả chính bao gồm:
+ 03 hệ xúc tác quang perovskite titanate với đầy đủ các tính chất lý hóa và kết quả hoạt tính trong phản ứng quang phân hủy acid cinnamic
+ 03 hệ xúc tác perovskite titanate biến tính với đầy đủ các tính chất lý hóa và kết quả hoạt tính trong phản ứng quang phân hủy acid cinnamic
+ Kết quả ảnh hưởng của các chất oxy hóa (zone và H2O2) trong phản ứng quang phân hủy dung dịch acid cinnamic trên 04 hệ xúc tác perovkite tốt nhất.
+ Kết quả độ bền và khả năng thu hồi, tái sử dụng của 04 xúc tác tốt nhất trong phản ứng phân hủy trên acid cinnamic ở điều kiện thích hợp ứng.
+ Kết quả ảnh hưởng của các chất oxy hóa khác nhau (không khí/ ozone/ H2O2) trong phản ứng quang phân hủy dung dịch glyphosate đối với 04 xúc tác tốt nhất.
Về khoa học: việc nghiên cứu đã tìm ra hệ xúc tác mới trên cơ sở perovskite (oxide kim loại kép) có năng lượng vùng cấm nhỏ và có khả năng hấp thu trong vùng ánh sáng khả kiến với hoạt tính cao và dễ thu hồi. Thêm vào đó, sự lai tạo của TiO2 và oxide kim loại kép giúp tăng cường khả năng hấp thu trong vùng ánh sáng khả kiến, cải thiện diện tích bề mặt riêng và hạn chế sự tái kết hợp giữa electron với lỗ trống, được xem là xúc tác quang tiềm năng.
Về ứng dụng: Kết quả nghiên cứu dựa trên các điều kiện tối ưu cho việc tổng hợp các xúc tác trên cơ sở perovskite đã đưa ra các xúc tác có hoạt tính cao, dễ thu hồi; điều kiện phản ứng quang phân hủy đã đưa ra đối với các hợp chất hữu cơ điển hình trong sản xuất nông nghiệp là cinnamic acid và glyphosate là cơ sở để định hướng ứng dụng trong tương lai.

 

Những đóng góp mới

- Đề xuất được quy trình tổng hợp xúc tác quang trên cơ sở perovskite Al2TiO5, Fe2TiO5 và NiTiO3 bằng phương pháp sol-gel với nhiệt độ nung thấp.
- Đề xuất được quy trình tổng hợp hệ xúc tác dị cấu trúc perovskite/TiO2: Al2TiO5/TiO2, Fe2TiO5/TiO2 và NiTiO3/TiO2 bằng phương pháp thủy nhiệt có diện tích bề mặt riêng lớn, hoạt tính quang phân hủy cinnamic acid và glyphosate cao, độ bền tốt và dễ thu hồi so với xúc tác TiO2 thủy nhiệt trong môi trường nước.

Ảnh nổi bật đề tài
1695971398478-91.png