Thứ Tư, 17/7/2019 Đăng nhập
Tin hoạt động SởTin trong tỉnhTin trong nướcTin thế giớiTin tổng hợpSở hữu trí tuệHoạt động KH&CN cơ sởNgày Quốc tế Đa dạng sinh học 2019
TIN TỨC - SỰ KIỆN: Tin trong nước

Tổng hợp vật liệu nền cấu trúc sợi nano
Nhóm nghiên cứu Công nghệ nano và năng lượng tái tạo thuộc trường Đại học Tài nguyên và Môi trường TPHCM đã tổng hợp được vật liệu nền cấu trúc nano thay thế vật liệu nền carbon đen Vulcan XC-72 được sử dụng phổ biến trong pin nhiên liệu nhằm tăng tuổi thọ và hiệu suất sử dụng của pin.
PGS Hồ Thị Thanh Vân và nhóm nghiên cứu trong quá trình phát triển vật liệu nền cấu trúc nano. Ảnh: NVCC
Vật liệu nền cấu trúc nano do nhóm nghiên cứu tại trường Đại học Tài nguyên và Môi trường TPHCM tổng hợp được gọi là Ti0.7W0.30, Ti0.7Ir0.302.

Tìm lời giải cho bài toán nguyên liệu

Pin nhiên liệu (Fuel Cell) là loại pin không cần sạc sau mỗi lần sử dụng, có mức thải ô nhiễm gần như bằng 0 và có thể sử dụng không ngừng miễn là pin được tiếp nhiên liệu (Hidro/methanol và oxi) liên tục. Hiện nay, pin nhiên liệu đã được ứng dụng trong các lĩnh vực như sản xuất ô-tô, các thiết bị điện tử cầm tay để tạo ra các thiết bị thân thiện với môi trường.

Thông thường người ta vẫn sử dụng chất xúc tác để tăng tốc độ phản ứng điện cực, trong đó chất xúc tác hiệu quả nhất cho các phản ứng là Platinum hoặc hợp kim của Platinum với các kim loại khác. Nhược điểm của loại xúc tác này là giá thành cao và khả năng phân bố hạt kém, nên cần có các vật liệu nền cho hạt Platiunum bám vào để tăng diện tích tiếp xúc, thúc đẩy phản ứng điện hóa xảy ra tốt hơn ở hai cực. Hiện nay, carbon là vật liệu nền được sử dụng rộng rãi do chúng có hạt xúc tác nhỏ và tương đối đồng đều, độ dẫn điện cao, ổn định hóa học tốt, giá thành rẻ, nhưng cũng có một số hạn chế nhất định như độ bền kém trong môi trường điện hóa và môi trường axit, lực tương tác rất yếu giữa carbon và kim loại Platinum dẫn tới vật liệu xúc tác Platinum bị hòa tan, phân tách và kết tụ làm giảm hiệu suất và tuổi thọ của pin khi hoạt động lâu dài.
 
Mẫu pin nhiên liệu ứng dụng vật liệu nền cấu trúc nano Ti0.7Ir0.3O2. Ảnh: NVCC
Mẫu pin nhiên liệu ứng dụng vật liệu nền cấu trúc nano Ti0.7Ir0.3O2. Ảnh: NVCC

Việc tìm kiếm và phát triển vật liệu nền nhằm thay thế carbon vẫn là thách thức với các nhà nghiên cứu thế giới. Ở Việt Nam, một nhóm nghiên cứu cũng cố gắng đi theo hướng tiếp cận này. “Mục tiêu của chúng tôi là tìm kiếm một loại vật liệu mới bền hơn với môi trường điện hóa của pin và có thể cải thiện hoạt tính xúc tác của Platinum tốt hơn, trong khi cố gắng đáp ứng được những ưu điểm tương đương với carbon”, PGS. TS Hồ Thị Thanh Vân, trưởng nhóm nghiên cứu Công nghệ nano và năng lượng tái tạo của ĐH Tài Nguyên và Môi trường TP. HCM, cho biết.
 
Các kết quả thử nghiệm của nhóm cho thấy Platinum xúc tác phủ trên vật liệu nền nano Ti0.7W0.3O2 có độ bền cao hơn đáng kể so với vật liệu xúc tác Platinum/Carbon đang được thương mại. Thử nghiệm sử dụng phương pháp quét thế tuần hoàn (tuần hoàn điện thế của một điện cực làm việc và đo kết quả dòng điện) cho thấy trong 2000 vòng quét thế tuần hoàn, hoạt tính xúc tác của vật liệu xúc tác Pt/Ti0.7W0.3O2 trong pin nhiên liệu chỉ giảm khoảng 19%, thấp hơn gần 2 lần so với vật liệu nền carbon đen (khoảng 35%). Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu cũng tìm ra cơ chế chuyển điện tử từ vật liệu nền nano sang kim loại xúc tác Platinum dẫn tới lực tương tác mạnh giữa vật liệu và chất xúc tác.
 
Để tạo ra vật liệu nano này, họ dùng phương pháp thủy nhiệt– biến tính TiO2 (oxit titan) bằng Vonfram, phản ứng được tiến hành ở nhiệt độ thấp (2000C) không sử dụng chất hoạt động bề mặt, chất ổn định và xử lý nhiệt sau phản ứng.Theo công bố nghiên cứu của nhóm trên tạp chí International Journal of Hydrogen Energy tháng 10/2018, Ti0.7W0.3O2có độ dẫn điện cao và kích thước hạt nhỏ (xấp xỉ 9 nm), diện tích bề mặt riêng lớn gần bằng với diện tích bề mặt riêng của vật liệu nền carbon đen (hiện được sử dụng rộng rãi trong pin nhiên liệu ~230 m2/g), giúp tăng khả năng phân tán kim loại xúc tác Pt (hoạt tính xúc tác) từ đó giảm lượng kim loại quý Platinum sử dụng trong pin nhiên liệu.
 
Mong muốn “đi đường xa”
 
Nhóm nghiên cứu Công nghệ nano và năng lượng tái tạo được thành lập năm 2014 với 6 thành viên chính từ hai trường ĐH Tài nguyên và Môi trường TP HCM và Đại học Bách khoa, ĐHQGHCM. Nghiên cứu về pin nhiên liệu là lĩnh vực mới ở Việt Nam nên trong giai đoạn đầu mới thành lập, nhóm cũng gặp khá nhiều khó khăn trong việc triển khai các ý tưởng của mình. Ví dụ vấn đề mấu chốt là tìm loại vật liệu thích hợp trong khi mỗi chất có tỷ lệ, quy trình, cách thức tổng hợp khác nhau nên khi bắt đầu, nhóm đã phải thử và sai hàng trăm lần trước khi tìm được công thức phù hợp. Anh Hậu chia sẻ, có những lúc 2-3 tháng trời liên tiếp lên phòng thí nghiệm từ 7h sáng đến 8h tối nhưng hầu như không có kết quả như mong muốn. Chi phí bỏ ra cho những thí nghiệm không hề rẻ khi sử dụng muối kim loại H2PtCl6 để chế hạt nano. “Có những ngày gắn hoài không được, nhóm đã phải tốn cả vài triệu một lần như thế”, anh Hậu cho biết. Tuy nhiên, cả nhóm đều động viên nhau thúc lại tinh thần để đi tiếp. Mặc dù các thành viên ở hai trường đại học khác nhau, nhưng mọi người vẫn thường xuyên gặp mặt và lên phòng thí nghiệm ít nhất 3 lần/tuần, ai có ý tưởng thì đều chia sẻ ra để làm thử.
 
Những nghiên cứu về pin nhiên liệu của nhóm đã trải qua nhiều năm phát triển, bắt đầu bằng nguồn kinh phí đề tài NAFOSTED năm 2014 và đề tài cấp Sở KH&CN TP.HCM năm 2015. Việc tiếp cận nguồn lực cho nghiên cứu trên khá thuận lợi, nhóm nghiên cứu cho biết họ đã tìm kiếm thông tin trên website NAFOSTED về thời gian và cách thức đăng ký rồi tự tin nộp vào vì hướng nghiên cứu rất mới. Đến nay nhóm đã dần phát triển, đạt được những kết quả nhất định trong việc khẳng định vị thế nghiên cứu của mình. Riêng trong năm 2017-2018 đã công bố 10 bài báo quốc tế, trong đó có 4 công trình trên tạp chí ISI uy tín (nhóm Q1) về năng lượng và kỹ thuật hóa học.
 
Tháng 5/2019 vừa qua, đề tài “Nghiên cứu tổng hợp vật liệu nền cấu trúc nano Ti0.7W0.3O2 cho xúc tác platinum ứng dụng trong pin nhiên liệu” do nghiên cứu sinh Phạm Quốc Hậu làm chủ nhiệm đã được Trung tâm Phát triển khoa học và công nghệ trẻ, Thành đoàn TPHCM nghiệm thu (với 3 bài báo quốc tế). Trước đó, năm 2018, nghiên cứu sinh Huỳnh Thiên Tài, thành viên nhóm nghiên cứu, cũng nghiệm thu đạt loại xuất sắc đề tài “Nghiên cứu tổng hợp vật liệu nano mới Ir-doped TiO2 làm chất nền cho xúc tác Platin (Pt) ứng dụng trong pin nhiên liệu” (với 3 bài báo quốc tế). Với những kết quả sơ bộ của hướng nghiên cứu vật liệu mới này, họ cũng được mời báo cáo tại Hội nghị quốc tế về An toàn năng lượng và Kỹ thuật hóa học (ESCHE 2019) tại Malaysia được tổ chức vào tháng 7/2019 tới.
 
Kết quả đo đạc điện hóa cho thấy vật liệu nano có khả năng chịu tác động của CO tốt hơn đáng kể so với vật liệu xúc tác carbon thương mại trên thị trường, điều này có thể giúp tăng độ bền và hiệu quả hoạt động của pin nhiên liệu cũng như có thể giảm giá thành sử dụng Platinum.
 
http://khoahocphattrien.vn
Tin, bài cùng lĩnh vực
Công bố nghiên cứu lớn nhất về bộ gene của người Việt (17/7/2019)
Lần đầu thử nghiệm công nghệ điện trường bảo quản thực phẩm (17/7/2019)
Việt Nam giành 3 Huy chương Vàng Olympic Vật lí quốc tế (17/7/2019)
Ra mắt nền tảng số dành cho các dự án xã hội và tình nguyện viên (16/7/2019)
Sinh viên nghiên cứu chế biến nước thanh long cô đặc (16/7/2019)
Xử lý nước thải: VNCAN đầu tư thiết bị, doanh nghiệp trả phí theo lượng nước xử lý (16/7/2019)
Chế phẩm sinh học phân hủy màng polymer, plastic (16/7/2019)
Điều trị lao màng não: Thuốc cũ, cách điều trị mới (16/7/2019)
Phát hiện chất hiếm ở trầm hương bằng phương pháp thủy phân (15/7/2019)
Phương pháp mới vừa sản xuất khí đốt tự nhiên vừa lưu trữ CO2 (15/7/2019)
CMCN 4.0 tác động tới phân phối và tiêu thụ nông sản (15/7/2019)
Nghiên cứu bào chế và đánh giá sinh khả dụng nhũ tương Nano Diclofenac dùng trong nhãn khoa (15/7/2019)
Thiết kế, chế tạo máy soi đáy mắt điện tử hỗ trợ phát hiện mù lòa (15/7/2019)
Bảo hộ kiểu dáng công nghiệp và nhãn hiệu của doanh nghiệp ở nước ngoài (12/7/2019)
Thi đổi mới sáng tạo trong nông nghiệp (12/7/2019)
Công bố quốc tế về giải trình tự gene người Việt (12/7/2019)
Aus4Innovation mở khóa đào tạo về thương mại hóa kết quả nghiên cứu (12/7/2019)
Mua sắm trực tuyến đang phổ biến trên khắp Việt Nam (11/7/2019)
Tuyển chọn 74 công trình vào ‘Sách vàng Sáng tạo Việt Nam’ 2019 (11/7/2019)
Hội đồng xét tặng giải thưởng về KH&CN các cấp biểu quyết bằng phiếu kín (11/7/2019)
Cuộc thi ý tưởng khởi nghiệp sáng tạo 2019 (11/7/2019)
Công nghệ mới có thể sản xuất nước sạch cho hàng triệu người (10/7/2019)
Cách mạng trong theo dõi sức khoẻ tim mạch (10/7/2019)
Phát triển công nghệ xử lý chất thải phù hợp (09/7/2019)
Khai thác và phát triển nguồn gen vi sinh vật tổng hợp prodigiosin có hoạt tính chống ung thư (09/7/2019)
Hội thảo về Vật lý mới và các hạt lạ, bền (09/7/2019)
Cách mạng công nghiệp 4.0: Con đường ngắn nhất để giảm chi phí (09/7/2019)
Sàn giao dịch công nghệ: Bệ phóng hoạt động sáng tạo (09/7/2019)
Linh hoạt trong thương mại hóa công nghệ (09/7/2019)
Phát hiện phân tử quan trọng quyết định đến cách ung thư di căn (05/7/2019)
Cuộc thi khởi nghiệp về giải pháp cho người khuyết tật tại Việt Nam (05/7/2019)
Việt Nam - Cuba: Tiếp tục đẩy mạnh hợp tác toàn diện về KH&CN (03/7/2019)
Ra mắt cổng thông tin dành cho khởi nghiệp VNTECHPEDIA (03/7/2019)
Lần đầu tiên tổ chức hội thảo về vật lý mới và các hạt lạ, bền (03/7/2019)
Việt Nam nghiên cứu thử nghiệm thành công vắcxin phòng dịch tả lợn châu Phi (03/7/2019)
Xây dựng hệ sinh thái đổi mới sáng tạo (01/7/2019)
Thủ tướng nêu sáng kiến về chống rác thải nhựa (01/7/2019)
Tiến đến VietChallenge tại Mỹ: Phía sau những startup Việt bước ra toàn cầu (01/7/2019)
Việt Nam giành 7 giải tại Triển lãm Quốc tế về Sáng chế của phụ nữ (KIWIE 2019) tại Hàn Quốc (01/7/2019)
4 nguyên tắc bảo đảm an ninh nguồn phóng xạ (01/7/2019)
Nano curcumin công nghệ hướng đích: Thành công trong hợp tác “ba bên” (01/7/2019)
Khai mạc Diễn đàn công nghệ và năng lượng 2019 (01/7/2019)
Quỹ Vietnam Silicon Valley tiếp tục tìm startup để đầu tư với số vốn lên tới 40 nghìn đô la Mỹ (27/6/2019)
Hội thảo khoa học "Bàn về các giải pháp phát triển và kết nối các sàn giao dịch công nghệ" (27/6/2019)
TP.HCM: Ra mắt phòng họp không giấy và 'thư kí ảo' nhắc việc cho lãnh đạo (26/6/2019)
Doanh nghiệp khoa học- công nghệ: Kết nối phát triển (26/6/2019)
Diễn đàn Công nghệ và Năng lượng Việt Nam năm 2019 (26/6/2019)
Hội nghị khoa học về tán xạ đàn tính và nhiễu xạ (26/6/2019)
Hội thảo cấp quốc gia về cách mạng công nghiệp 4.0 và những vấn đề pháp lý (26/6/2019)
Khai trương hệ thống thông tin phục vụ họp và xử lý công việc của Chính phủ (26/6/2019)
Quyết định số 272/QĐ-SKHCN về việc Quyết định Ban hành Quy trình triển khai thực hiện Chính sách hỗ trợ ứng dụng, nhân rộng các kết quả khoa học và công nghệ trên địa bàn tỉnh Quảng Trị giai đoạn 2017 - 2025

Quyết định số 27/QĐ-SKHCN về việc Về việc ban hành Quy định chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn và cơ cấu tổ chức của Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng và Thông tin KH&CN Quảng Trị

Kế hoạch số 10/KH-SKHCN về việc Kế hoạch Tập huấn xây dựng áp dụng hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn TCVN 9001 vào hoạt động UBND các Phường, xã, thị trấn trên địa bàn tỉnh năm 2019.

Kế hoạch số 09/KH-SKHCN về việc Kế hoạch Duy trì áp dụng và cải tiến Hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn ISO 9001 vào hoạt động của các cơ quan hành chính nhà nước trên địa bàn tỉnh năm 2019.

Quyết định số 323/QĐ-SKHCN về việc Quyết định Ban hành Quy chế tiếp công dân của Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Quảng Trị.

Quyết định số 2677/QĐ-UBND về việc Quyết định Về việc thành lập Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng và Thông tin Khoa học và Công nghệ, trực thuộc Sở Khoa học và Công nghệ.

Quyết định số 10/QĐ-SKHCN về việc Quyết định V/v công nhận kết quả thực hiện nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp tỉnh.

Quyết định số 11/QĐ-SKHCN về việc Quyết định V/v công nhận kết quả thực hiện nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp tỉnh.

Quyết định số 12/QĐ-SKHCN về việc Quyết định V/v công nhận kết quả thực hiện nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp tỉnh.

Quyết định số 108/QĐ-UBND về việc Quyết định Về việc kiện toàn Ban Chỉ đạo Cuộc "Sáng tạo trẻ Quảng Trị".

Thông báo về việc phân công nhiệm vụ đối với Ban Giám đốc Sở KH&CN Quảng Trị

Thông báo về việc triển khai Nghị định số 13/2019/NĐ-CP về doanh nghiệp KH&CN

Thông báo về việc kết quả xét chọn tổ chức, cá nhân chủ trì đề tài

Thông báo về việc đề xuất và đề xuất đặt hàng nhiệm vụ khoa học công nghệ cấp tỉnh bắt đầu thực hiện năm 2019.

TB về việc thống nhất áp dụng Bảng phân loại quốc tế về các yếu tố hình của nhãn hiệu (theo Thỏa ước Vienna) phiên bản 8

Xem thêm
Thống kê lượt truy cập
Số người online 358
Hôm nay 1.959
Hôm qua 2.573
Tất cả 806.036

© CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUẢNG TRỊ
Cơ quan chủ quản: Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị
 204 Hùng Vương, Đông Hà; ĐT: 0233.3550 382. Hệ thống chạy tốt nhất trên trình duyệt Cốc cốc.

Thiết kế và xây dựng: Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng và Thông tin KH&CN
Ghi rõ nguồn Dostquangtri khi sử dụng thông tin từ website này