Luận án Tiến sĩ: Tổng hợp và nghiên cứu vật liệu nano spinel oxit MCo₂O₄ (M = Zn, Cu, Mn) thử nghiệm ứng dụng trong phát hiện dư lượng một số thuốc (Carbaryl, Carbendazim, Furazolidone) và ion kim loại nặng (Pb²⁺, Cu²⁺) trong thực phẩm

Vấn đề an toàn thực phẩm, đặc biệt là sự hiện diện của dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, kháng sinh và ion kim loại nặng, đang là thách thức toàn cầu với những tác động nghiêm trọng đến sức khỏe con người và môi trường. Các phương pháp phát hiện truyền thống thường tốn kém, phức tạp và không linh hoạt cho phép phân tích tại chỗ. Do đó, nhu cầu cấp thiết là phát triển các công nghệ cảm biến nhanh, nhạy, chính xác và hiệu quả. Luận án này tập trung vào việc tổng hợp và nghiên cứu vật liệu nano spinel oxit MCo2O4 (M = Zn, Cu, Mn) nhằm phát triển các cảm biến điện hóa tiên tiến. Mục tiêu là ứng dụng các vật liệu này để tạo ra hệ thống phát hiện dư lượng một số thuốc (Carbaryl, Carbendazim, Furazolidone) và ion kim loại nặng (Pb2+, Cu2+) trong thực phẩm, góp phần cải thiện công tác kiểm soát an toàn thực phẩm.

Các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực hóa học vật liệu, điện hóa học, hóa phân tích, công nghệ nano, an toàn thực phẩm, và các cơ quan quản lý chất lượng thực phẩm.

Luận án trình bày nghiên cứu toàn diện về việc tổng hợp và ứng dụng vật liệu nano spinel oxit MCo2O4 (M = Zn, Cu, Mn) để phát triển cảm biến điện hóa hiệu năng cao trong phát hiện dư lượng các chất ô nhiễm thực phẩm. Nghiên cứu tập trung vào việc chế tạo các vật liệu nano spinel Co3O4 với các ion kim loại hóa trị hai (Zn2+, Cu2+, Mn2+) thay thế cho Co2+ nhằm tối ưu hóa cấu trúc và tính chất điện hóa. Cụ thể, các vật liệu nano ZnCo2O4, CuCo2O4 và MnCo2O4 được tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt và đặc trưng hóa kỹ lưỡng về cấu trúc tinh thể, tính chất quang học và bề mặt. Phương pháp tiếp cận chính là biến tính bề mặt các điện cực in lưới (SPE) bằng các vật liệu nano spinel oxit này, tạo ra các nền cảm biến điện hóa có độ nhạy và độ chọn lọc cao. Các cảm biến được thử nghiệm ứng dụng để phát hiện bán định lượng dư lượng một số thuốc bảo vệ thực vật (Carbaryl, Carbendazim, Furazolidone) và các ion kim loại nặng (Pb2+, Cu2+) trong các mẫu thực phẩm và môi trường. Các thông số điện hóa như khả năng chống nhiễu, độ lặp lại, độ ổn định và giới hạn phát hiện được đánh giá chi tiết. Giá trị ứng dụng của luận án là cung cấp một giải pháp hiệu quả, chi phí thấp và linh hoạt cho việc kiểm soát an toàn thực phẩm tại chỗ, giảm thiểu rủi ro từ các chất ô nhiễm nguy hại. Nghiên cứu này mở ra hướng phát triển các cảm biến nano điện hóa thông minh, góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường.