
i
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
HỒ VĂN MINH HẢI
TỔNG HỢP, ĐẶC TRƯNG VÀ ỨNG DỤNG
VẬT LIỆU NANOCOMPOSIT OXIT SẮT
CẤU TRÚC TRẬT TỰ
Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa học
Mã số chuyên ngành: 9520301
Phản biện độc lập 1:
Phản biện độc lập 2:
Phản biện 1: PGS.TS Đoàn Văn Đạt
Phản biện 2: TS Nguyễn Thành Danh
Phản biện 3: PGS.TS Đoàn Văn Hồng Thiện
NGƯỜI HƯỚNG DẪN:
1. PGS.TS Nguyễn Văn Cường
2. PGS. TS Võ Thế Kỳ

ii
NHIỆM VỤ LUẬN ÁN TIẾN SĨ
Họ tên nghiên cứu sinh: Hồ Văn Minh Hải ................... MSHV: 20126251
Ngày, tháng, năm sinh: 06/11/1986 Nơi sinh: TP Huế
Ngành: Kỹ thuật Hóa học .............................................. Mã ngành: 9520301
I. TÊN ĐỀ TÀI: ‘Tổng hợp, đặc trưng và ứng dụng vật liệu nanocomposit oxit sắt
cấu trúc trật tự’.
NHIỆM VỤ:
- Nghiên cứu một số dạng nanocomposit oxit sắt cấu trúc trật tự có độ xốp
cao: cacbon/α-Fe2O3/Ag, Fe3O4/Au, Fe3O4/Ag qua đó hiểu rõ bản chất của sự hình
thành vật liệu và định hướng quá trình tổng hợp, kiểm soát tốt hình thái cấu trúc và
kích thước của vật liệu.
- Nanocomposit oxit sắt cấu trúc trật tự tổng hợp thành công có khả năng thực
hiện xúc tác tốt cho những phản ứng khử 4-nitrophenol, cũng như có tính chất tốt
cho các ứng dụng quan trọng như cảm biến điện hóa xác định các chất sinh hóa,
chất kháng sinh, chất màu hữu cơ, ví dụ như axit uric, xanthin, hypoxanthin,
chloramphenicol và 4-nitrophenol.
NỘI DUNG:
- Tổng hợp vật liệu nanocomposit oxit sắt cấu trúc trật tự cacbon/α-Fe2O3/Ag,
Fe3O4/Au, Fe3O4/Ag.
- Đặc trưng vật liệu thông qua các phương pháp: XRD, FT-IR, SEM, và TEM,
Hr-TEM, XPS, BET.
- Nghiên cứu khả năng thực hiện cảm biến điện hóa của vật liệu cacbon/α-
Fe2O3/Ag, Fe3O4/Au, Fe3O4/Ag biến tính điện cực than thủy tinh (GCE) dùng để
phân tích các chất uric, xanthin và hypoxanthin, chloramphenicol, 4-nitrophenol.
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

iii
Nghiên cứu khả năng thực hiện xúc tác của Fe3O4/Ag đối với phản ứng khử 4-
nitrophenol.
II. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 27/12/2021
III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 12/01/2024
IV. NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. Nguyễn Văn Cường
2. PGS.TS. Võ Thế Kỳ
Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2024
NGƯỜI HƯỚNG DẪN
PGS.TS Nguyễn Văn Cường
PGS.TS Võ Thế Kỳ
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO
TS. Phạm Thị Hồng Phượng
TRƯỞNG KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
PGS.TS Nguyễn Văn Cường

iv
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và
kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử
dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác.
Tác giả luận án
Hồ Văn Minh Hải

v
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ
Trong Luận án này, các vật liệu nanocomposit cấu trúc trật tự cacbon/α-
Fe2O3/Ag, Fe3O4/Au, Fe3O4/Ag đã được tổng hợp thành công bằng phương pháp
thủy nhiệt qua nhiều giai đoạn. Đặc trưng vật liệu được phân tích bằng các phương
pháp hiện đại SEM, EM, TEM, HR-TEM, XRD, XPS, FT-IR, và BET. Phân tích
đặc trưng cho thấy, vật liệu thu được có cấu trúc trật tự, kích thước hạt đồng đều với
diện tích bề mặt khá lớn.
Vật liệu nanocomposit cacbon/α-Fe2O3/Ag được sử dụng để biến tính điện cực
GCE phân tích đồng thời UA, XN và HP. Kết quả cho thấy, điện cực cacbon/α-
Fe2O3/Ag-GCE có độ ổn định và độ lặp lại cao trong các phép đo lặp lại. Phương
pháp này tiết kiệm thời gian, dễ thực hiện, độ ổn định, khoảng tuyến tính từ 0,5 đến
8,0 μmol L1, với giá trị LOD là 0,042; 0,089; và 0,048 µmol L1 tương ứng với ba
chất phân tích UA, XN và HP.
Điện cực GCE được biến tính bởi vật liệu 3D Fe3O4/Au hình thái bông hoa,
cấu trúc xốp dùng để phân tích chất kháng sinh CAP. Kết quả cho thấy, điện cực
biến tính trên cơ sở vật liệu 3D Fe3O4/Au có khả năng hoạt tính oxy hóa tốt đối với
chất kháng sinh CAP với độ ổn định, độ lặp lại cao, giới hạn phát hiện thấp (0,14
µM) và khoảng tuyến tính phù hợp (1,0-12,0 µM). Ngoài ra, phương pháp đề xuất
có thể áp dụng đề xác định CAP trong mẫu nước tiểu bằng phương pháp điện hóa.
Vật liệu nanocomposit Fe3O4/Ag được sử dụng xúc tác cho phản ứng phân hủy
4-nitrophenol. Phản ứng khử tuân theo phương trình động học bậc 1. Giá trị kapp,
TOF được tính toán lần lượt là 1,36 phút-1 và 102,35 x 1020 phân tử g-1phút-1. Ngoài
ra, nanocomposit Fe3O4/Ag được sử dụng biến tích điện cực GCE để phân tích 4-
NP. Kết quả cho thấy, điện cực Fe3O4/Ag-GCE có độ ổn định và độ lặp lại cao
trong các phép đo lặp lại. Phương pháp này tiết kiệm thời gian, dễ thực hiện, độ ổn
định, khoảng tuyến tính từ 1,0 đến 15,0 μmol L1, với giá trị LOD là 0,093 µmol
L1.

