Thứ Tư, 23/10/2019 Cấu trúc Cổng Đăng nhập
Tin hoạt động SởTin trong tỉnhTin trong nướcTin thế giớiTin tổng hợpSở hữu trí tuệHoạt động KH&CN cơ sởPhổ biến pháp luật
TIN TỨC - SỰ KIỆN: Tin trong nước
Cập nhật: Thứ Ba, ngày 18/6/2019

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
Nhiều công nghệ nông nghiệp 4.0 được trình diễn tại Growtech Vietnam 2019 (23/10/2019)
Khai mạc Techmart - Techfest Mekong 2019 (23/10/2019)
Khoa học và công nghệ góp phần đẩy nhanh tiến trình xây dựng nông thôn mới (23/10/2019)
Việt Nam tham gia chế tạo vệ tinh radar (22/10/2019)
Vai trò “bốn nhà” trong ứng dụng khoa học và công nghệ vào nông nghiệp (22/10/2019)
TPHCM ươm tạo gần một nửa số startup của cả nước (22/10/2019)
Xác định “dấu vân tay hóa học” cho dược liệu đặc sản của dãy Hoàng Liên (22/10/2019)
Bộ KH&CN: Xây dựng cơ chế khuyến khích doanh nghiệp, trường/viện tăng cường liên kết trong nghiên cứu và ứng dụng KH&CN (23/10/2019)
Giải thưởng Phụ nữ Việt Nam 2019: Ghi nhận vai trò phụ nữ trong khoa học (17/10/2019)
12 startup Việt vào chung kết RBSA khu vực Đông Nam Á (17/10/2019)
CiC 2019: 4 ý tưởng khởi nghiệp gọi được vốn đầu tư (17/10/2019)
Liên kết tốt “ba nhà” - nền tảng tạo ra nhiều sản phẩm khởi nghiệp sáng tạo (16/10/2019)
Ô-tô điện tích hợp công nghệ số đầu tiên của Việt Nam (16/10/2019)
Jaxa sẽ cung cấp ảnh vệ tinh để Việt Nam quan sát ngập lụt (16/10/2019)
Nghiên cứu tổng hợp vật liệu polyme siêu thấm từ phế liệu (rơm rạ) để ứng dụng trong nông nghiệp (16/10/2019)
Ba dự án chiến thắng tại Cuộc thi AioT & Smart Cities 2019 (15/10/2019)
Kỳ vọng với thiết bị y tế sản xuất trong nước (15/10/2019)
Kết nối mạng lưới truyền thông cho khởi nghiệp sáng tạo Việt Nam (15/10/2019)
VAIS: Giải pháp gỡ băng cuộc họp tự động (15/10/2019)
Hỗ trợ phát triển công nghệ và sản phẩm thương mại (14/10/2019)
Kỷ niệm Ngày tiêu chuẩn thế giới 14.10.2019: Tiêu chuẩn hóa thúc đẩy hội nhập toàn cầu (14/10/2019)
Chất quý từ gạo gây chết tế bào ung thư (14/10/2019)
Công nghệ nén video giúp nhiều người kiếm tiền từ smartphone (14/10/2019)
Phát hiện loài cây gỗ mới ở dãy Trường Sơn (14/10/2019)
Ba giải pháp cho người khuyết tật nhận thưởng 16.000 USD (14/10/2019)
9X nghiên cứu vật liệu xử lý khí thải từ động cơ xe (11/10/2019)
Cơ hội kết nối, chuyển giao công nghệ tại Techmart y tế 2019 (11/10/2019)
Robot biến hình từ phế liệu: “Rác thải nếu biết tái chế sẽ thành điều kỳ diệu!” (11/10/2019)
Nâng cao chuỗi giá trị nhờ phát triển nông nghiệp hữu cơ thông minh (11/10/2019)
Sinh viên chế tạo gậy thông minh hỗ trợ người già (11/10/2019)
Ứng dụng công nghệ 3D chế tạo sản phẩm phục vụ y tế và giáo dục - Giải Nhất ý tưởng khởi nghiệp dành cho học sinh, sinh viên năm 2019 (11/10/2019)
Bộ KH&CN hỗ trợ doanh nghiệp tiếp cận với CMCN 4.0 (11/10/2019)
Trình Chính phủ sửa đổi thủ tục công nhận nhà khoa học trẻ tài năng (10/10/2019)
Doanh nghiệp Việt liên kết tham gia chuỗi giá trị nông sản toàn cầu (10/10/2019)
Công bố các dự án đoạt giải thưởng Đối tác Đổi mới Sáng tạo (10/10/2019)
Thành công trong điều trị bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính bằng tế bào gốc (10/10/2019)
VIETWATER: Giới thiệu nhiều công nghệ và giải pháp tối tân trong ngành cấp thoát và lọc (09/10/2019)
Việt Nam: 70% số doanh nghiệp Fintech là công ty khởi nghiệp (09/10/2019)
Nghiên cứu phát triển điện hải lưu tại Việt Nam (09/10/2019)
Thông điệp Ngày tiêu chuẩn thế giới 2019: Tiêu chuẩn video tạo lập sân khấu toàn cầu (11/10/2019)
Sở hữu trí tuệ trở thành công cụ nâng cao sức cạnh tranh nền kinh tế (09/10/2019)
Học sinh lớp 8 chế tạo thành công máy bóc vỏ dừa (08/10/2019)
Nghiên cứu về hệ gene người Việt tìm ra nhiều bệnh hiếm gặp (09/10/2019)
Việt Nam sẽ có cổng truy xuất nguồn gốc sản phẩm nông nghiệp (08/10/2019)
Cơ hội thương mại hóa dữ liệu khí tượng hải văn (09/10/2019)
Phát triển môi trường sở hữu trí tuệ kiến tạo và cải thiện Chỉ số đổi mới sáng tạo (07/10/2019)
Tuần lễ Kĩ năng và Đổi mới sáng tạo: Kết nối khởi nghiệp với khoa học và nghiên cứu (07/10/2019)
Ra mắt Hiệp hội Doanh nghiệp khoa học và công nghệ Việt Nam (07/10/2019)
Triển vọng công nghệ sản xuất túi ni-lông tự hủy (07/10/2019)
Lần đầu tiên viện nghiên cứu Việt Nam có phòng thí nghiệm tại nước ngoài (07/10/2019)
Quyết định số 214/QĐ-SKHCN về việc Quyết định phê duyệt danh mục nhiệm vụ thường xuyên theo chức năng của Trung tâm Nghiên cứu, ứng dụng và Thông tin KH_CN thực hiện năm 2020

Quyết định số 2625/QĐ-UBND về việc Quyết định v/v phê duyệt đề tài: "Đánh giá nhu cầu thị trường lao động và đề xuất các giải pháp về đào tạo nhằm phát triển nguồn nhân lực tỉnh Quảng Trị giai đoạn 2019 - 2025 và tầm nhìn đến năm 2030"

Quyết định số 221/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc thành lập Đoàn thẩm tra về An toàn và kiểm soát bức xạ

Quyết định số 222/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc thành lập Đoàn thẩm tra về An toàn và kiểm soát bức xạ tại cơ sở phòng khám Đa khoa Tâm An

Báo cáo số 94/BC-SKHCN về việc Báo cáo kết quả 5 năm thực hiện Nghị quyết Đại hội Đảng bộ tỉnh lần thứ XVI trong lĩnh vực Khoa học và Công nghệ

Kế hoạch số 31/KH-SKHCN về việc Kế hoạch Thực hiện Chỉ thị số 10/CT-TTg ngày 22/4/2019 của Thủ tướng Chính phủ về việc tăng cường xử lý, ngăn chặn có hiệu quả tình trạng nhũng nhiễu, gây phiền hà cho người dân, doanh nghiệp trong giải quyết công việc

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.

V/v đề xuất đề tài/dự án thuộc Chương trình KH_CN trọng điểm cấp quốc gia giai đoạn đến năm 2025

Về việc nghiệm thu đề tài “Địa chí Quảng Trị”.

Kết luận thanh tra về đo lường

Thông báo V/v đề xuất và đề xuất đặt hàng nhiệm vụ KHCN cấp tỉnh bắt đầu thực hiện năm 2020

Kết luận thanh tra về an toàn bức xạ, hạt nhân và đo lường

Thống kê lượt truy cập
Số người online 322
Hôm nay 1.706
Hôm qua 3.414
Tất cả 1.114.857

© CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUẢNG TRỊ
Cơ quan chủ quản: Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị
Chịu trách nhiệm: Trần Ngọc Lân, Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ
 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