Từ năm 2017 đến năm 2020, TS. Nguyễn Văn Chúc cùng các cộng sự tại Viện Khoa học Vật liệu đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tổng hợp, tính chất của vật liệu tổ hợp ba chiều graphene-ống nanô cácbon định hướng ứng dụng trong các cảm biến điện hóa và transistor hiệu ứng trường”.

 

Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu chế tạo vật liệu tổ hợp GrCNT nhằm ứng dụng trong vi cảm biển điện hóa và cảm biến hiệu ứng trường nhằm xác định nồng độ dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, kim loại nặng.

Một số kết quả nổi bật của đề tài nghiên cứu:

- Bằng phương pháp CVD nhiệt, đã tổng hợp thành công vật liệu CNTs đơn tường, hai tường trên bề mặt đế Si/SiO₂, vật liệu graphne (Gr) với chiều dày 1-3 lớp và vật liệu tổ hợp GrCNTs trên bề mặt đế đồng.

- Đã nghiên cứu hình thái học, cấu trúc và đặc trưng tính chất của những loại vật liệu này thông qua các phép đo như FE-SEM, HRTEM, Raman, AFM, FT-IR… Để có thể hiểu sâu hơn về cấu trúc, tính chất vật lý của những loại vật liệu này, nhóm nghiên cứu đã mở rộng hợp tác nghiên cứu với một số nhóm nghiên cứu mạnh trên thế giới.

- Đã chức năng hóa và chuyển thành lớp màng Gr, GrCNTs từ đế đồng (sau CVD) sang đế vi điện cực cảm biến.

- Đã thử nghiệm ứng dụng màng vật liệu Gr trong cảm biến hiệu ứng trường nhằm xác định nồng độ thuốc bảo vệ carbaryl.

- Đã thử nghiệm ứng dụng màng Gr trong cảm biến điện hóa nhằm xác định nồng độ atrazine trong môi trường nước.

- Đã thử nghiệm ứng dụng vật liệu tổ hợp GrCNTs trong cảm biến điện hóa nhằm xác định nồng độ cholesterol. Cảm biến có giới hạn phát hiện là 0,366 mM.

- Đã thử nghiệm ứng dụng màng mỏng tổ hợp vật liệu GrCNTs trong cảm biến điện hóa nhằm xác định nồng độ ion kim loại nặng As (V). Kết quả cho thấy cảm biến có giới hạn phát hiện thấp đạt 0,287 ppb.

Đề tài nghiên cứu đã đưa ra được kết luận về khả năng xác định nồng độ một số dư lượng thuốc bảo vệ thực vật (carbaryl, atrazine, methamidophos…) và kim loại nặng (As, Pb…) của vật liệu Gr, vật liệu GrCNTs trên cơ sở cảm biến điện hóa và cảm biến hiệu ứng trường.

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 17754/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

N.P.D (NASATI)