Đề tài nghiên cứu khoa học cấp cơ sở: Chế tạo và nghiên cứu một số tính chất vật lý của các chấm lượng tử graphene oxit dạng khử

Khoa học vật liệu nano đã tạo ra những tiến bộ vượt bậc, mở ra nhiều triển vọng trong các lĩnh vực khoa học và công nghệ. Trong số đó, các vật liệu gốc carbon, đặc biệt là chấm lượng tử Graphene ô xít dạng khử (GOQDs), nổi bật với các đặc tính ưu việt như tương thích sinh học, độ linh hoạt cơ học, độ ổn định cao và diện tích bề mặt lớn, hứa hẹn ứng dụng rộng rãi trong hóa học, sinh học và y sinh học. Tuy nhiên, việc chế tạo GOQDs hiệu quả với chi phí thấp và phương pháp đơn giản vẫn còn là một thách thức lớn. Nghiên cứu này đặt mục tiêu chế tạo và khảo sát một số tính chất vật lý của các chấm lượng tử Graphen ô xít dạng khử (GOQDs) nhằm góp phần vào sự phát triển của công nghệ vật liệu nano và tìm kiếm các ứng dụng tiềm năng trong xử lý môi trường.

Các nhà nghiên cứu, kỹ sư và sinh viên trong lĩnh vực khoa học vật liệu, công nghệ nano, hóa học, vật lý, môi trường và công nghệ hóa học quan tâm đến vật liệu gốc carbon và ứng dụng của chúng.

Nghiên cứu này tập trung vào việc chế tạo và khảo sát các tính chất vật lý của các chấm lượng tử Graphen ô xít dạng khử (GOQDs) thông qua phương pháp thủy nhiệt, một hướng tiếp cận hứa hẹn để tổng hợp vật liệu nano carbon với chi phí hiệu quả. Quá trình chế tạo được thực hiện nhằm mục đích thu được các GOQDs có khả năng ứng dụng cao, đặc biệt trong lĩnh vực xử lý môi trường. Các vật liệu GOQDs tổng hợp được đặc trưng kỹ lưỡng bằng nhiều phương pháp phân tích tiên tiến. Kết quả từ ảnh hiển vi điện tử truyền qua phân giải cao (HR-TEM) cho thấy các chấm lượng tử có kích thước đồng đều, trong khoảng 5-10 nm, xác nhận cấu trúc nano mong muốn. Phổ UV-Vis, Raman và FTIR được sử dụng để phân tích các đặc trưng cấu trúc và thành phần hóa học của GOQDs, cung cấp thông tin chi tiết về các nhóm chức bề mặt và độ graphit hóa. Đáng chú ý, vật liệu GOQDs tổng hợp đã được thử nghiệm về khả năng quang xúc tác và hấp phụ trong việc phân hủy dung dịch màu hữu cơ Methylene Blue (MB) trong nước dưới tác động của ánh sáng đèn compact. Dưới điều kiện tổng hợp tối ưu (190°C trong 24 giờ), các GOQDs thể hiện hiệu suất phân hủy vượt trội, đạt hiệu quả lên tới hơn 99%. Điều này không chỉ khẳng định tiềm năng ứng dụng của GOQDs trong xử lý nước thải và bảo vệ môi trường mà còn mở ra hướng nghiên cứu mới về tối ưu hóa quy trình chế tạo và khai thác các tính chất vật lý đặc trưng của chúng cho các ứng dụng công nghệ cao.