Nhằm phát triển thành công công nghệ chế tạo màng và hạt nano xốp Si bằng phương pháp điện hóa, nghiên cứu được các đặc trưng cấu trúc, hóa lý và tính chất quang của vật liệu nano xốp Si, vật liệu nano xốp Si với ống anodic alumonium oxide – AAO) hoặc với hydroxyapatite đồng thời tạo môi trường nghiên cứu công nghệ cao – công nghệ nano), thúc đẩy công bố khoa học quốc tế và đào tạo nguồn nhân lực cao cho đất nước, nhóm nghiên cứu do ông Phạm Hùng Vượng, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đứng đầu đã kiến nghị và được chấp thuận cho triển khai nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu chế tạo màng, hạt và vật liệu tổ hợp trên cơ sở nano xốp Si – nPSi*) nhằm ứng dụng trong lĩnh vực quang điện tử và điều trị ung thư”.

Các nội dung nghiên cứu chính bao gồm:

  1. Nghiên cứu công nghệ tổng hợp, các đặc tính quang điện tử của màng và hạt nano xốp Si được chế tạo bằng phương pháp điện hóa:

– Chế tạo màng vật liệu xốp Si trên đế silicon bằng phương pháp điện hóa;

– Thay đổi cấu trúc và hình thái bề mặt của nPSi bằng công nghệ công nghệ hóa học để tạo ra hạt nano xốp Si;

– Nghiên cứu ảnh hưởng của công nghệ thay đổi đặc tính bề mặt đến tính chất quang của hạt và màng nano xốp Si.

  1. Nghiên cứu công nghệ tổng hợp, tính chất quang của vật liệu tổ hợp trên cơ sở vật liệu nano xốp Si với vật liệu anodic aluminium oxide – AAO:

– Tổng hợp vật liệu nano xốp Si và AAO bằng phương pháp điện hóa;

– Chế tạo vật liệu tổ hợp giữa AAO với hạt nano xốp Si bằng phương pháp quay phủ;

– Nghiên cứu sự cấu trúc, và tính chất quang của vật liệu AAO/Si.

  1. Đánh giá tính sinh học và tính quang trị liệu của vật liệu nano xốp Si, vật liệu nano Si-hydroxyapatite (Chức năng của lớp đệm là ngăn cản sự tái hợp của các điện tử từ lớp điện cực cửa sổ với lỗ trống trong lớp hấp thụ ánh sáng):

– Chế tạo vật liệu nano xốp Si bằng phương pháp điện hóa;

– Chế tạo vật liệu nano Si-hydroxyapatite bằng phương pháp hóa học;

– Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng Si đến hình thái hạt, cấu trúc và tính chất quang của vật liệu.

Sau một thời gian triển khai nghiên cứu, nhóm nghiên cứu đạt được các kết quả như sau:
Đối với nội dung 1:

– Chế tạo thành công vật liệu nano xốp Si có độ xốp cao bằng phương pháp điện hóa. Chúng tôi cũng đã nghiên cứu ảnh hưởng của điện áp đặt vào hai điện cực đến sự hình thành vật liệu nano xốp Si. Kết quả nghiên cứu cho thấy cấu trúc xốp hoặc siêu xốp – mesoporous) của vật liệu Si có thể được chế tạo. Trên cơ sở vật liệu xốp Si đã chế tạo được chúng tôi đã nghiên cứu tính chất quang và khai thác đặc tính xốp và siêu xốp của Si định hướng ứng dụng trong lĩnh vực y sinh.

– Nhóm nghiên cứu cũng đã chế tạo và nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường ngâm tẩm như nước cất, cồn và H2O2 đến tính chất quang của vật liệu nano xốp Si.

Đối với nội dung 2:

– Đã chế tạo thành công vật liệu anodic aluminium oxide có cấu trúc micro/nano bằng phương pháp điện hóa. Đặc biệt chúng tôi chế tạo thành công vật liệu tổ hợp giữa AAO với nano xốp Si bằng phương pháp quay phủ. Vật liệu AAO/Si chế tạo được có đặc tính phát quang đồng thời cả ở vùng xanh – bắt nguồn từ AAO) và đỏ – bắt nguồn từ hạt nano xốp Si).

Đối với nội dung 3:

Chúng tôi đã chế tạo thành công vật liệu nano Si-hydroxyapatite có tính phát quang và khai thác các tính chất quang theo cách tiếp cận y sinh học định hướng ứng dụng trong truyền dẫn thuốc và đánh dấu huỳnh quang y sinh. Đã nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian xử lý nhiệt đến tính chất quang của vật liệu Si-hydroxyapatite pha tạp europium – Eu).

Nhóm nghiên cứu cũng đã so sánh đặc điểm cấu trúc và tính chất quang của vật liệu nano Sihydroxyapatite theo cách tiếp cận y sinh học định hướng ứng dụng trong truyền dẫn thuốc và đánh dấu huỳnh quang y sinh, nghiên cứu ảnh hưởng của Si đến cấu trúc và tính chất quang của vật liệu Si-hydroxyapatite pha tạp europium – Eu).

Các kết quả của nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí quốc tế Materials Letters.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài – Mã số 13230/2016) tại Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia.

P.T.T (NASATI)

BÀI VIẾT LIÊN QUANBÀI VIẾT CÙNG TÁC GIẢ