Thông tin Đề tài

Tên đề tài Nghiên cứu chế tạo nguồn phát plasma lạnh ứng dụng trong tổng hợp vật liệu nano kim loại có hiệu ứng cộng hưởng plasmon bề mặt (Au, Ag)
Mã số đề tài THTEXS.06/22-25
Cơ quan chủ trì (Cơ quan thực hiện) Viện Khoa học Vật liệu
Thuộc Danh mục đề tài Thu hút các nhà khoa học xuất sắc vào công tác tại Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Họ và tên Nguyễn Nhật Linh
Thời gian thực hiện 01/06/2022 - 31/05/2025
Tổng kinh phí 1.000 triệu đồng
Xếp loại Đạt loại A
Mục tiêu đề tài

Chế tạo thành công nguồn phát plasma lạnh sử dụng khí Argon với các thông số kỹ thuật phù hợp cho quá trình tổng hợp vật liệu kim loại cấu trúc nano (Au, Ag).

Kết quả chính của đề tài

-    Về khoa học:
-    Đã nghiên cứu chế tạo thành công hệ nguồn phát DBD plasma jet theo nguyên lý phóng điện qua rào điện môi với điện áp 3.8 kV và tần số 38.4 kHz. Đã nghiên cứu và khảo các tính chất điện của hệ nguồn phát như điện áp, cường độ dòng, công suất tiêu hao. Một số kết quả nghiên cứu nguyên lý hoạt động và chế tạo nguồn phát đã được công bố trong các bài báo trên tạp chí Materials Advances (Q1) và Materials Today Electronics (Q1).
-    Đã nghiên cứu phương pháp đo phổ phát xạ OES của DBD plasma jet trong khoảng bước sóng 200-1000 nm để quan sát các hoạt chất được hình thành trong khối plasma. Sử dụng phổ OES để nghiên cứu tính toán các thông số nhiệt độ electron (1.13 eV ~ tương đương 13.000K) và nhiệt độ plasma (312.5 K). 
-    Đã đo đạc các thông số như độ pH, độ dẫn diện, thế oxy hóa khử của nước khi được xử lý bằng plasma. Đã khảo sát nồng độ NOx- và H2O2 được tạo thành sau quá trình xử lý plasma. Một số kết quả nghiên cứu chế tạo DBD plasma jet và tương tác plasma-lỏng đã được công bố trên tạp chí Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects (Q1).
-    Đã chế tạo vật liệu AuNPs bằng DBD plasma jet. Sử dụng dung dịch chiết xuất hoa hồng để tăng hiệu quả của quy trình cũng như tăng thể tích tổng hợp cho AuNPs-RE. Khảo sát ảnh hưởng của các polymer như PVA, PVP, PEG, PDA đến cấu trúc, hình thái của vật liệu AuNPs. Đã chế tạo đế SERS và thử nghiệm xác định RhB với giới hạn phát hiện 2.45 × 10-11M. Một số kết quả kết quả nghiên cứu chế tạo hạt nano Au bằng DBD plasma jet đã được công bố trên tạp chí Applied Sciences (Q2)
-    Đã chế tạo vật liệu AgNPs bằng DBD plasma jet. Sử dụng trisodium citrate và ethanol để tăng hiệu quả của quy trình tổng hợp. Khảo sát ảnh hưởng của các polymer như PVA, PVP, PEG đến cấu trúc, hình thái của vật liệu AgNPs. Đã chế tạo đế SERS và thử nghiệm xác định RhB với giới hạn phát hiện 1.41×10-11M.
-    Tiếp tục duy trì và đẩy mạnh hợp tác nghiên cứu với nhóm tại Đại học Kwangwoon, đặc biệt là nghiên cứu sử dụng plasma jet để tổng hợp AuNPs kết hợp với chitosan-  một polymer tự nhiên. Kết quả nghiên cứu đã được chấp nhận đăng trên tạp chí Journal of Industrial and Engineering Chemistry (Q1). Đồng thời, triển khai các nghiên cứu hợp tác quốc tế khác với các nhóm nghiên cứu tại Đại học Houston (Mỹ), Viện Công nghệ Tiên tiến Thâm Quyến - Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, và Đại học Bách Khoa Moscow (Nga).
-    Tích cực tham gia các hội thảo khoa học trong nước và quốc tế để trao đổi, cập nhật kiến thức mới và chia sẻ kinh nghiệm nghiên cứu, giúp mở rộng mạng lưới hợp tác khoa học, nâng cao chất lượng nghiên cứu và tăng cường hội nhập quốc tế. Góp phần xây dựng và phát triển đội ngũ các nghiên cứu viên trẻ là thành viên của đề tài.  

 

Những đóng góp mới

+ Phát triển phương pháp tổng hợp vật liệu nano kim loại quý bằng công nghệ plasma lạnh với hiệu suất cao, không sử dụng các hóa chất độc hại trong quy trình.
 

*** Sản phẩm cụ thể giao nộp:

- Các bài báo đã công bố (liệt kê):
Công bố quốc tế 
1) Thu Minh Nguyen, Neha Kaushik, Thanh Tung Nguyen, Eun Ha Choi, Linh Nhat Nguyen*, Nagendra Kumar Kaushik*. The Outlook of Flexible DBD-Plasma Devices: Applications in Food Science and Wound Care Solutions, Materials Today Electronics 7, 100087 (2024) – Q1
2) Thu Minh Nguyen, Neha Kaushik, Loan Thu Nguyen, Giang Thi Nguyen, Tung Hoang Nguyen, Hieu Sy Pham, Eun Ha Choi, Nagendra Kumar Kaushik*, Linh Nhat Nguyen*. Plasma-Assisted Decoration of Gold Nanoparticles on Bioinspired Polydopamine Nanospheres as Effective Catalyst for Organic Pollutant Removal, Applied Sciences 15 (10), 5280 (2025) – Q2
3) Neha Kaushik, Thuan Nguyen Dao, Minh Thu Nguyen, Shweta B Borkar, Hoang Tung Nguyen, Tirtha Raj Acharya, Thanh Tung Nguyen, Eun Ha Choi, Nagendra Kumar Kaushik, Linh Nhat Nguyen*. Pencil-on-paper flexible DBD plasma for surface disinfection, Materials Advances 5, 5204-5212 (2024) – Q1
4) Minh Thu Nguyen, Minh Dang Nguyen, Tung Hoang Nguyen, Ming Gao, Neha Kaushik, Ovchinnikov Viktor Vasilevich, Adylina Anna Petrovna, Olefirenko Nikita Andreevich, Nagendra Kumar Kaushik, Tung Thanh Nguyen, Linh Nhat Nguyen*. Microwave-Assisted Synthesis of Copper Ferrite Nanocatalysts for Synergistic Plasma-Fenton Degradation of Rhodamine B, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 705 (1), 135681 (2024) – Q1
5) Tirtha Raj Acharya, Manorma Negi, Paritosh Patel, Prajwal Lamichhane,  Taewan Kim, Eunbi Shim, Sandhya Gautam, Linh Nhat Nguyen, Rizwan Wahab, Neha Kaushik, Eun Ha Choi, Nagendra Kumar Kaushik Non-thermal plasma-mediated green synthesis of chitosan-functionalized gold nanoparticles for enhanced cancer immunogenicity Journal of Industrial and Engineering Chemistry 2025 - Q1
- Các sản phẩm cụ thể:
+ 01 Hệ plasma jet
+ Vật liệu nano Au (13 ml)
+ Vật liệu nano Ag (13 ml)
- Các sản phẩm khác:
+ 04 báo cáo hội nghị
+ 01 công bố trong nước trên kỷ yếu hội nghị

 

Ảnh nổi bật đề tài
1768880019709-Nhatlinh.jpg