Chế tạo đế cảm biến ag si cấu trúc nano nhằm phát hiện chất hữu cơ độc hại r6g

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH SỞ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THÀNH ĐỒN TP HỒ CHÍ MINH TRUNG TÂM PHÁT TRIỂN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRẺ CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP THÀNH PHỐ BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO ĐẾ CẢM BIẾN Ag-Si CẤU TRÚC NANO NHẰM PHÁT HIỆN CHẤT HỮU CƠ ĐỘC HẠI R6G Cơ quan chủ trì nhiệm vụ: Trung tâm Phát triển Khoa học Công nghệ Trẻ Chủ nhiệm nhiệm vụ: TS Nguyễn Hữu Kế Thành phố Hồ Chí Minh - 2020 ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH SỞ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THÀNH ĐỒN TP HỒ CHÍ MINH TRUNG TÂM PHÁT TRIỂN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ TRẺ CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP THÀNH PHỐ BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO ĐẾ CẢM BIẾN Ag-Si CẤU TRÚC NANO NHẰM PHÁT HIỆN CHẤT HỮU CƠ ĐỘC HẠI R6G (Đã chỉnh sửa theo kết luận Hội đồng nghiệm thu) Tp.HCM, Ngày tháng năm 2020 Chủ nhiệm nhiệm vụ: Chủ tịch Hội đồng nghiệm thu (Ký ghi rõ họ tên) Nguyễn Hữu Kế Cơ quan chủ trì nhiệm vụ Đồn Kim Thành Thành phố Hồ Chí Minh- 20… _ THÀNH ĐOÀN TP HỒ CHÍ MINH TRUNG TÂM PHÁT TRIỂN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ TRẺ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Tp.HCM, ngày 29 tháng 12 năm 2020 BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KH&CN I THÔNG TIN CHUNG 1 Tên nhiệm vụ: Chế tạo đế cảm biến Ag-Si cấu trúc nano nhằm phát chất hữu độc hại R6G Thuộc: Chương trình/lĩnh vực (tên chương trình/lĩnh vực): Vườn ươm Sáng tạo Khoa học Công nghệ trẻ Chủ nhiệm nhiệm vụ: Họ tên: Nguyễn Hữu Kế Ngày, tháng, năm sinh: 11/10/1988 Nam/ Nữ: Nam Học hàm, học vị: Tiến sĩ Chức danh khoa học: Chức vụ Điện thoại: Tổ chức: Nhà riêng: Mobile: 0906 358 161 Fax: E-mail: nhk@hcmus.edu.vn Tên tổ chức công tác: Khoa Vật lý-Vật lý kỹ thuật, Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, ĐHQG - HCM Địa tổ chức: 227 Nguyễn văn cừ, phường 4, quận 5, TP.HCM Địa nhà riêng: 10 Võ Liêm Sơn, Phường 4, Quận 8, TP.HCM Tổ chức chủ trì nhiệm vụ: Tên tổ chức chủ trì nhiệm vụ: Trung tâm Phát triển Khoa học Công nghệ Trẻ Điện thoại: 028.38.230.780 Fax: E-mail: khoahoctre@gmail.com Website: khoahoctre.com.vn Địa chỉ: Số 01 Phạm Ngọc Thạch, Phường Bến Nghé, Quận Họ tên thủ trưởng tổ chức: Đoàn Kim Thành Số tài khoản: 3713.0.1083277.00000 - Tại Kho bạc Nhà nước Quận Kho bạc: Kho bạc Nhà nước Quận Tên quan chủ quản đề tài: II TÌNH HÌNH THỰC HIỆN Thời gian thực nhiệm vụ: - Theo Hợp đồng ký kết: Từ tháng 12 năm 2019 đến tháng 12 năm 2020 - Thực tế thực hiện: từ tháng 12 năm 2019 đến tháng 12 năm 2020 - Được gia hạn (nếu có): - Lần từ tháng… năm… đến tháng… năm… Kinh phí sử dụng kinh phí: a) Tổng số kinh phí thực hiện: 80 tr.đ, đó: + Kính phí hỗ trợ từ ngân sách khoa học: 80 tr.đ + Kinh phí từ nguồn khác: tr.đ b) Tình hình cấp sử dụng kinh phí từ nguồn ngân sách khoa học: Số TT Theo kế hoạch Thời gian Kinh phí (Tháng, năm) (Tr.đ) 04/2020 40 09/2020 24 Thực tế đạt Thời gian Kinh phí (Tháng, năm) (Tr.đ) 04/2020 40 09/2020 24 Ghi (Số đề nghị toán) c) Kết sử dụng kinh phí theo khoản chi: Đối với đề tài: Đơn vị tính: Triệu đồng Số TT Nội dung khoản chi Trả công lao động (khoa học, phổ thông) Nguyên, vật liệu, lượng Thiết bị, máy móc Xây dựng, sửa chữa nhỏ Chi khác Tổng cộng Theo kế hoạch Tổng NSKH 65.41696 Thực tế đạt Tổng NSKH 65.41696 65.41696 65.41696 8.870 8,870,000 8,870,000 8,870,00 0 0 0 0 5.71304 5.71304 5.71304 5.71304 80 80 Nguồn khác 80 80 Nguồn khác - Lý thay đổi (nếu có): Đối với dự án: Đơn vị tính: Triệu đồng Số TT Nội dung khoản chi Thiết bị, máy móc mua Nhà xưởng xây dựng mới, cải tạo Kinh phí hỗ trợ cơng nghệ Chi phí lao động Ngun vật liệu, lượng Thuê thiết bị, nhà xưởng Khác Tổng cộng Theo kế hoạch Tổng NSKH Nguồn khác Thực tế đạt Tổng Nguồn khác NSKH - Lý thay đổi (nếu có): Các văn hành q trình thực đề tài/dự án: (Liệt kê định, văn quan quản lý từ công đoạn xét duyệt, phê duyệt kinh phí, hợp đồng, điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực có); văn tổ chức chủ trì nhiệm vụ (đơn, kiến nghị điều chỉnh có) Số TT … Số, thời gian ban hành văn Tên văn Ghi Tổ chức phối hợp thực nhiệm vụ: Số TT Tên tổ chức đăng ký theo Thuyết minh Tên tổ chức tham gia thực - Lý thay đổi (nếu có): Cá nhân tham gia thực nhiệm vụ: Nội dung tham gia chủ yếu Sản phẩm chủ yếu đạt Ghi chú* (Người tham gia thực đề tài thuộc tổ chức chủ trì quan phối hợp, không 10 người kể chủ nhiệm) Số TT Tên cá nhân Tên cá nhân đăng ký theo tham gia Thuyết minh thực PGS.TS Lê PGS.TS Lê Vũ Tuấn Vũ Tuấn Hùng Hùng - TS - TS Nguyễn Nguyễn Hữu Kế Hữu Kế - ThS Đào - ThS Đào Anh Tuấn Anh Tuấn Nội dung tham gia Sản phẩm chủ yếu đạt Cố vấn Khao học Nội dung 1: Chế tạo Si cấu trúc nano phương pháp ăn mịn ướt có hình thái học diện tích bề mặt hiệu dung phù hợp cho việc gắn kết hạt nano Ag - TS Nguyễn Hữu Kế - ThS Đào Anh Tuấn - TS Nguyễn Hữu Kế - ThS Đào Anh Tuấn Nội dung 1.1: Khảo sát ảnh hưởng nồng độ dung dịch ăn mịn ướt lên hình thái học diện tích bề mặt hiệu dụng đế Si Báo cáo kết nồng độ dung dịch tối ưu cho q trình ăn mịn ướt để hình thái học lỗ xốp phân bố đếu bề mặt - TS Nguyễn Hữu Kế - ThS Đào Anh Tuấn - TS Nguyễn Hữu Kế - ThS Đào Anh Tuấn Nội dung 1.2: Khảo sát ảnh hưởng thời gian (20 – 60 phút) ăn mịn ướt lên hình thái học diện tích bề mặt hiệu dụng đế Si Báo cáo kết tối ưu thời gian ăn mịn ướt để đế Si có hình thái học lỗ xốp đồng - TS Nguyễn Hữu Kế - ThS Đào Anh Tuấn - TS Nguyễn Hữu Kế - ThS Đào Anh Tuấn Nội dung 2: Tổng hợp hạt Ag có kích thướt nano đế Si xốp phương pháp phún xạ - TS Nguyễn Hữu Kế - ThS Đào Anh Tuấn - TS Nguyễn Hữu Kế - ThS Đào Anh Tuấn Nội dung 2.1: Khảo sát ảnh hưởng điều kiện lắng đọng màng Ag lên phân bố, hình thái học kích thướt của hạt nano Ag (10–50 nm) Báo cáo kết thông số chế tạo tối ưu để màng Ag dạng ốc đảo có kích thướt từ 10-50 nm Ghi chú* - TS Nguyễn Hữu Kế - ThS Đào Anh Tuấn - TS Nguyễn Hữu Kế - ThS Đào Anh Tuấn Nội dung 2.2: Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ (300 – 5000C) thời gian ủ nhiệt lên phân bố, hình thái học kích thướt của hạt nano Ag đế Si xốp - TS Nguyễn Hữu Kế - ThS Đào Anh Tuấn - TS Nguyễn Hữu Kế - ThS Đào Anh Tuấn Nội nung 3: Ứng dụng đế SERS Ag-Si cấu trúc nano (được chế tạo từ nội dung 1; nội dung 2) để phát chất hữu độc hại (R6G) hàm lượng thấp (~ppm) - TS Nguyễn Hữu Kế - ThS Đào Anh Tuấn - TS Nguyễn Hữu Kế - ThS Đào Anh Tuấn 10 - TS Nguyễn Hữu Kế - ThS Đào Anh Tuấn - TS Nguyễn Hữu Kế - ThS Đào Anh Tuấn Báo cáo kết chế tạo hạt nano Ag phân bố đế Si xốp có kích thướt khoảng 10-50 nm Nội dung 3.1: Khảo sát đánh giá thông số kỹ thuật hệ đo Raman đế SERS Ag-Si cấu trúc nano Báo cáo kết bảng thông số kỹ thuật hệ đo Raman phịng thí nghiệm Nội dung 3.2: Đánh giá độ nhạy đế SERS Ag-Si cấu trúc nano với nồng độ dung dịch hữu độc hại R6G Báo cáo kết hệ số tăng cường raman chất hữu R6G hàm lượng thấp ≥106 Tình hình hợp tác quốc tế: Số TT Theo kế hoạch (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số đồn, số lượng người tham gia ) Thực tế đạt (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng người tham gia ) Ghi chú* - Lý thay đổi (nếu có): Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị: Theo kế hoạch Số (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa TT điểm ) Thực tế đạt (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm ) Ghi chú* Hội thảo Khoa học, chương trình vườn ươm sáng tạo KH&CN trẻ Ngày 25/09/2020 Kinh phí: 4,900,000 Địa điểm: Số 01 Phạm Ngọc Thạch, Phường Bến Nghé, Quận Hội thảo Khoa học, chương trình vườn ươm sáng tạo KH&CN trẻ Ngày 25/09/2020 Kinh phí: 4,900,000 Địa điểm: Số 01 Phạm Ngọc Thạch, Phường Bến Nghé, Quận Tóm tắt nội dung, cơng việc chủ yếu: (Nêu mục 15 thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo sát nước nước ngồi) Số TT Các nội dung, cơng việc chủ yếu (Các mốc đánh giá chủ yếu) Thời gian (Bắt đầu, kết thúc - tháng … năm) Theo kế Thực tế đạt hoạch 02-05/2020 02-05/2020 Nội dung 1: Chế tạo Si cấu trúc nano phương pháp ăn mịn ướt có hình thái học diện tích bề mặt hiệu dung phù hợp cho việc gắn kết hạt nano Ag Nội dung 1.1: Khảo sát ảnh hưởng 02-03/2020 nồng độ dung dịch ăn mòn ướt lên hình thái học diện tích bề mặt hiệu dụng đế Si Nội dung 1.2: Khảo sát ảnh hưởng 03-05/2020 02-03/2020 Nguyễn Hữu Kế Đào Anh Tuấn 03-05/2020 Nguyễn Hữu Kế Đào Anh Tuấn 02-04/2020 Nguyễn Hữu Kế Đào Anh Tuấn 05-06/2020 Nguyễn Hữu Kế Đào Anh Tuấn thời gian (20 – 60 phút) ăn mòn ướt lên hình thái học diện tích bề mặt hiệu dụng đế Si Nội dung 2: Tổng hợp hạt Ag có kích thướt nano đế Si xốp phương pháp phún xạ Nội dung 2.1: Khảo sát ảnh hưởng 02-04/2020 điều kiện lắng đọng màng Ag lên phân bố, hình thái học kích thướt của hạt nano Ag (10–50 nm) Nội dung 2.2: Khảo sát ảnh hưởng 05-06/2020 nhiệt độ (300 – 500 C) Người, quan thực 02-06/2020 thời gian ủ nhiệt lên phân bố, hình thái học kích thướt của hạt nano Ag đế Si xốp Nội nung 3: Ứng dụng đế SERS 07-10/2020 Ag-Si cấu trúc nano (được chế tạo từ nội dung 1; nội dung 2) để phát chất hữu độc hại (R6G) hàm lượng thấp (~ppm) 07-08/2020 Nội dung 3.1: Khảo sát đánh giá 07-08/2020 Nguyễn Hữu Kế Đào Anh Tuấn 09-10/2020 Nguyễn Hữu Kế Đào Anh Tuấn thông số kỹ thuật hệ đo Raman đế SERS Ag-Si cấu trúc nano Nội dung 3.2: Đánh giá độ nhạy 09-10/2020 đế SERS Ag-Si cấu trúc nano với nồng độ dung dịch hữu độc hại R6G III SẢN PHẨM KH&CN CỦA NHIỆM VỤ Sản phẩm KH&CN tạo ra: a) Sản phẩm Dạng I: Số TT Tên sản phẩm tiêu chất lượng chủ yếu Đế SERS Ag-Si cấu trúc nano Đơn vị đo Số lượng 01 Theo kế hoạch 01 Thực tế đạt 01 b) Sản phẩm Dạng II: Số TT Tên sản phẩm Quy trình chế tạo đế SERS Ag-Si cấu trúc nano Yêu cầu khoa học cần đạt Theo kế hoạch Thực tế đạt Có độ lặp lại Có độ lặp lại cao tốt Ghi c) Sản phẩm Dạng III: Số TT Tên sản phẩm Yêu cầu khoa học cần đạt Theo Thực tế kế hoạch đạt Số lượng, nơi cơng bố (Tạp chí, nhà xuất bản) Bài báo quốc tế Tạp chí thuộc danh mục ISI Tạp chí thuộc danh mục ISI 01, Plasmonics, Springer, Q1 (Revisions, 20:49, T.2, 28 Th12, 2020) d) Kết đào tạo: Số TT Cấp đào tạo, Chuyên ngành đào tạo Đại học Số lượng Theo kế hoạch Thực tế đạt 02 03 Ghi (Thời gian kết thúc) 09/2020 đ) Tình hình đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp: Số TT Tên sản phẩm đăng ký Kết Theo kế hoạch Thực tế đạt Ghi (Thời gian kết thúc) e) Thống kê danh mục sản phẩm KHCN ứng dụng vào thực tế Số TT Tên kết ứng dụng Thời gian Địa điểm (Ghi rõ tên, địa nơi ứng dụng) Kết sơ Đánh giá hiệu nhiệm vụ mang lại: a) Hiệu khoa học công nghệ: (Nêu rõ danh mục công nghệ mức độ nắm vững, làm chủ, so sánh với trình độ cơng nghệ so với khu vực giới…) Thúc đẩy hướng nghiên cứu vật lý quang phổ học tán xạ Raman tang cường bề mặt (SERS) nghiên cứu vật liệu cấu trúc nano kim loại Ứng dụng kiến thức vật lý để phát triển công nghệ chế tạo cấu trúc nano kim loại tăng cường hiệu ứng tán xạ Raman, nâng cao hệ số tăng cường SERS tạo cảm biến Raman độ nhạy cao đáp ứng nhu cầu phân tích định lượng chất hữu nồng độ vết b) Hiệu kinh tế xã hội: (Nêu rõ hiệu làm lợi tính tiền dự kiến nhiệm vụ tạo so với sản phẩm loại thị trường…) Kiểm soát mức dư lượng hữu độc hại môi trường việc làm cần thiết cấp bách nước ta nay, có liên quan tới sức khỏe cộng đồng, đồng thời góp phần giám sát tác thấy từ đến µm Các điều kiện tối ưu hóa tìm thấy 10% trọng lượng nước KOH với wt% IPA, thời gian khắc 60 phút 800C nhiệt độ Hệ số phản xạ bề mặt silic kim tử tháp đạt đến giá trị thấp tới