Đề tài nghiên cứu khoa học: Nghiên cứu ảnh hưởng của chất hoạt động bề mặt trong tổng hợp vật liệu nano V₂O₅ bằng phương pháp thủy nhiệt

Trong bối cảnh ô nhiễm môi trường và khan hiếm nước sạch ngày càng nghiêm trọng, việc phát triển các phương pháp xử lý hiệu quả là vô cùng cần thiết. Xúc tác quang, đặc biệt sử dụng vật liệu nano bán dẫn, nổi lên như một giải pháp bền vững và thân thiện với môi trường. Vật liệu nano Vanadium pentoxit (V2O5) thu hút sự chú ý đáng kể nhờ các tính chất quang xúc tác, độ bền cao và không độc hại. Tuy nhiên, để tối ưu hóa hiệu suất ứng dụng của V2O5, việc kiểm soát hình thái và tính chất bề mặt của vật liệu trong quá trình tổng hợp là yếu tố then chốt. Nghiên cứu này tập trung điều tra ảnh hưởng của các chất hoạt động bề mặt khác nhau đến quá trình tổng hợp vật liệu nano V2O5 bằng phương pháp thủy nhiệt, từ đó đánh giá tác động của chúng đến cấu trúc, tính chất và khả năng phân hủy chất màu hữu cơ.

Các nhà nghiên cứu, sinh viên sau đại học và chuyên gia trong lĩnh vực khoa học vật liệu, hóa học, kỹ thuật môi trường, đặc biệt là những người quan tâm đến vật liệu nano, xúc tác quang và xử lý nước thải.

Nghiên cứu này trình bày việc tổng hợp thành công vật liệu nano Vanadium pentoxit (V2O5) thông qua phương pháp thủy nhiệt đơn giản, sử dụng các thiết bị có sẵn tại phòng thí nghiệm. Mục tiêu chính là khảo sát ảnh hưởng của các chất hoạt động bề mặt khác nhau – cụ thể là Sodium Dodecyl Sulfate (SDS), Pluronic P123 và Cetyltrimethylammonium Bromide (CTAB) – đến hình thái, cấu trúc, tính chất quang học và hoạt tính quang xúc tác của vật liệu V2O5. Các mẫu vật liệu nano V2O5 được tổng hợp sau đó được đặc trưng chi tiết bằng các kỹ thuật như hiển vi điện tử quét (SEM), nhiễu xạ tia X (XRD), quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) và quang phổ tử ngoại – khả kiến (UV-Vis). Kết quả cho thấy các chất hoạt động bề mặt có tác động mạnh mẽ đến hình thái, năng lượng vùng cấm và hóa học bề mặt của vật liệu. Đặc biệt, việc bổ sung SDS đã mang lại vật liệu nano V2O5 với hiệu quả quang xúc tác cải thiện rõ rệt trong việc phân hủy chất màu hữu cơ. Điều này khẳng định rằng việc lựa chọn và điều chỉnh chất hoạt động bề mặt là chiến lược hiệu quả để kiểm soát hình thái và tối ưu hóa hoạt động xúc tác của vật liệu nano V2O5, mở ra tiềm năng ứng dụng lớn trong xử lý ô nhiễm nước và các lĩnh vực môi trường khác.