Báo cáo tiến độBáo cáo tiến độ nghiên cứu khoa họcnghiên cứu khoa học Báo cáo tiến độ nghiên cứu khoa học Lần 1 - 04/08/2026Lần 1 - 04/08/2026 ĐẠI HỌC CẦN THƠ Can Tho University Báo cáo tiến độ nghiên cứu khoa học Báo cáo tiến độ nghiên cứu khoa học
Tuổi trẻ là hành trình của sự khám phá, đam mê tìm tòi và khao khát dấn thân vào tri thức. Chính niềm yêu thích hóa học đã kết nối 3 sinh viên Khoa Sư phạm Hóa - Trường Đại học Cần Thơ (CTU) chúng em cùng nhau thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học trong thời gian tới. Dưới sự hướng dẫn của Cô Nguyễn Thị Tuyết Nhung, nhóm chọn tập trung vào vật liệu khung hữu cơ - kim loại Zr-MOF - một hướng đi mới mẻ, giàu tiềm năng và tính hiện đại. Với tinh thần chủ động tìm tòi, tư duy đổi mới và sự nghiêm túc trong khoa học, chúng tôi quyết tâm hoàn thành nghiên cứu nhằm mang lại những giá trị tri thức thiết thực và tính ứng dụng cao cho cộng đồng. GIỚI THIỆU ABOUT US 2
B2500515TRẦN THÚY VY NGUYỄN LÊ KIM NGÂN Ưu điểm: Có khả năng học hỏi, tiếp thu khá tốt, kiên trì và quyết tâm cao, uy tín :>> Hạn chế: Hay trì hoãn công việc, cần người đốc thúc Làm việc hơi cầu toàn, yêu cầu cao về hình thứcB2500499 TRẦN THANH DUY Nhóm nghiên cứu dễ thươngOUR TEAMB2500482 Ưu điểm: Cẩn thận, có trách nhiệm, hòa đồng, Hạn chế: Kĩ năng thuyết trình trước đám đông cần cải thiện thêm Ưu điểm: Hạn chế: 3
MỤC LỤCTRA CỨU01 02 03 04 05 08 Tên đề tài và lý do chọn đề tài Tổng quan về vật liệu Zr-MOF Tổng quan về vật liệu N-halamine Sự đột phá khi kết hợp hai vật liệu Kế hoạch triển khai Những điều đã được học 4
TÊN ĐỀ TÀITÊN ĐỀ TÀI Theo dự kiến Bối cảnh cấp thiết: Dịch bệnh gia tăng đòi hỏi các vật liệu kháng khuẩn thế hệ mới, an toàn và hiệu quả hơn. TỐI ƯU HÓA HÀM LƯỢNG CHLORINE VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA VẬT LIỆU Zr-MOF-NHCl TỐI ƯU HÓA HÀM LƯỢNG CHLORINE VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA VẬT LIỆU Zr-MOF-NHCl Lý do chọn đề tài Hạn chế của vật liệu cũ: Các giải pháp hiện tại (nano bạc, kháng sinh) dễ rò rỉ, gây độc sinh thái và làm tăng nguy cơ đa kháng thuốc. Khoảng trống nghiên cứu: Vật liệu MOF có độ xốp và độ bền cơ hóa cực cao, nhưng tiềm năng kháng khuẩn trực tiếp lại chưa được khai thác đúng mức (chủ yếu dùng để hấp phụ/xúc tác). GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT Tích hợp nhóm chức N-halamine vào cấu trúc khung Zr-MOF tạo ra vật liệu mới sở hữu độ bền bỉ của MOF và hoạt tính kháng khuẩn vượt trội của N-halamine. GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT Tích hợp nhóm chức N-halamine vào cấu trúc khung Zr-MOF tạo ra vật liệu mới sở hữu độ bền bỉ của MOF và hoạt tính kháng khuẩn vượt trội của N-halamine. 5
Zr-MOF được tạo thành từ các cluster kim loại zirconium đóng vai trò là các nút liên kết (SBU), kết nối với nhau thông qua các cầu nối hữu cơ (linker) để tạo thành cấu trúc khung ba chiều. TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU Zr - MOF CẤU TẠO: Khi các nút và cầu nối liên kết với nhau theo trật tự nghiêm ngặt, chúng tạo ra cấu trúc 3D rỗng cùng vô số lỗ xốp chiếm phần lớn thể tích khối lượng của tinh thể, giúp Zr-MOF có diện tích bề mặt cực kỳ lớn. Zr-MOF là tên gọi chung của các vật liệu khung hữu cơ – kim loại (Metal- Organic Frameworks) dựa trên các cluster (cụm) kim loại của Zirconium (Zr). Đây là nhóm vật liệu đang được quan tâm rộng rãi nhờ vào những đặc tính vượt trội so với các loại MOF khác. 6
TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU Zr - MOFĐẶC TÍNH NỔI BẬT Độ bền hóa học và nhiệt cao Đây là thế mạnh lớn nhất của Zr-MOF. Chúng có thể tồn tại trong các môi trường khắc nghiệt như axit mạnh, bazơ mạnh và nhiệt độ cao mà không bị sụp đổ cấu trúc. ( Zr-MOF-NH2 có độ bền nhiệt lên đến khoảng 300°C) Độ xốp và diện tích bề mặt lớn Zr-MOF sở hữu các lỗ xốp đồng nhất và diện tích bề mặt riêng rất cao, tạo điều kiện thuận lợi cho việc hấp phụ và phản ứng hóa học. Khả năng biến tính linh hoạt Các nhóm chức trên linker (như nhóm -NH2) có thể được sử dụng để thực hiện các biến tính hóa học sau tổng hợp nhằm phục vụ các ứng dụng cụ thể 7
Có thể duy trì và tái tạo lại: N-halamine thu hút nhiều sự quan tâm nhờ khả năng tái nạp bằng cách chlorine hóadễ dàng sau khi sử dụng ⟶ tối ưu chi phí. Việc tích hợp MOFs (UiO-66-NHCl) lên các loại vải sợi mở ra ứng dụng tiềm năng trong ngành may mặc— sản xuất khẩu trang, quần áo bảo hộ và mặt nạ kháng khuẩn giúp bảo vệ sức khỏe cộng đồng. N-halamine là một hợp chất chứa một hoặc nhiều liên kết cộng hóa trị nitrogen -halogen, thường được hình thành bằng cách halogen hóa các nhóm imide, amide hoặc amine. TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU N - HALAMINE Khi vi sinh vật tiếp xúc với N-halamine, phản ứng trao đổi halogen xảy ra, gây ra sự chết của tế bào. So với halogen vô cơ (chlorine/bromine), N-halamine hữu cơ ổn định hơn, ít ăn mòn hơn và ít có xu hướng tạo ra hydrocarbon halogen hóa hơn. Trong số các chất kháng khuẩn đang được nghiên cứu hiện nay, các N-halamine hữu cơ đã được chứng minh là một nhóm chất diệt khuẩn mạnh với hoạt tính ức chế phổ rộng. Có khả năng tiêu diệt vi khuẩn hiệu quả: Các halogen trong N‐halamine có khả năng kháng khuẩn nhờ vào việc chuyển trực tiếp nguyên tố halogen hoạt động sang thụ thể sinh học hoặc thông qua phân ly thành halogen tự do trong môi trường nước .KHÁI NIỆMLÝ DO CHỌN N-HALAMINE? Tái tạo bằng NaOCl là phương pháp phổ biến, rẻ tiền và hiệu quả nhất hiện nay 8
TÍNH MỚI : Tổng hợp từ GlycineTổng hợp Xanh & Chi phí thấp Glycine là một axit amin tự nhiên, giá thành rẻ và dễ kiếm. Việc dùng Glycine thay thế cho các hóa chất hữu cơ tổng hợp độc hại giúp bảo vệ môi trường và dễ phân hủy sinh học.CẤU TRÚC LINH HOẠT Nhóm Amine (-NH2): Chuyển hóa thành trung tâm kháng khuẩn N-Cl mạnh mẽ và có khả năng tái nạp Clorine nhiều lần. Nhóm Carboxyl (-COOH): Đóng vai trò làm "móc nối" hóa học để gắn chặt Glycine lên bề mặt khung MOFs hoặc các loại sợi vải may mặc. Glycine (acid amine đơn giản nhất) : Kích thước phân tử nhỏ gọn: Giúp Glycine dễ dàng chui sâu vào mạng tinh thể MOFs mà không làm tắc lỗ xốp, giúp tăng tối đa mật độ trung tâm diệt khuẩn (N-Cl) và bảo toàn độ xốp cao của vật liệu. 9
Khung Zr-MOF Đóng vai trò là khung giá đỡ bền vững với độ xốp cao, S bề mặt lớn. Có độ bền thủy phân và nhiệt cao , ổn định trong các điều kiện môi trường khắc nghiệt. N-halamine Đóng vai trò là thành phần diệt khuẩn trực tiếp với hoạt tính kháng khuẩn cao Có khả năng tiêu diệt vi khuẩn nhanh chóng và tái tạo nhiều lần SỰ ĐỘT PHÁ trong kết hợp Zr-MOF & N-halamine TẠO NÊN VẬT LIỆU COMPOSITE Zr-MOF-NHCl Mật độ diệt khuẩn cực cao: Cấu trúc xốp của MOF neo giữ tối đa các tâm hoạt tính N-Cl, tối đa hóa hàm lượng Chlorine, tăng hiệu quả diệt khuẩn ngay khi tiếp xúc. Khả năng loại bỏ các mối đe dọa sinh học và hóa học: Vật liệu này còn có khả năng phân hủy nhanh chóng các chất độc hóa học (như lưu huỳnh mù tạt) Ngăn ngừa rửa trôi: Liên kết N-Cl gắn trực tiếp vào khung, hạn chế sự rửa trôi Cl ra môi trường tuy ngâm lâu dài trong nước vẫn có nguy cơ thủy phân rò rỉ ⟶ cần tối ưu hóa. Độ bền cao, tính ổn định và khả năng tái hoạt hóa: Kế thừa độ bền của dòng UiO-66, khả năng chịu nhiệt lên đến khoảng 300°C Tái nạp/khôi phục hoạt tính diệt khuẩn dễ dàng chỉ bằng dung dịch tẩy rửa thông thường (Javel / NaOCl). 10
tối ưu hóa bề mặt đáp ứng Ưu điểm cốt lõi: Giảm thiểu tối đa số lượng thí nghiệm mà vẫn đảm bảo độ chính xác cao ⟶ tiết kiệm thời gian, hóa chất và công sức. Lựa chọn mô hình: Nghiên cứu sử dụng mô hình Central Composite Design (CCD) ⟶ khả năng dự đoán các điểm tối ưu chính xác hơn so với các mô hình khác PHƯƠNG PHÁP Phương pháp Bề mặt Đáp ứng (RSM) là bộ công cụ toán học và thống kê mạnh mẽ, dùng để mô hình hóa hình học (đường cong/mặt phẳng 3D) mối quan hệ giữa các điều kiện đầu vào và kết quả đầu ra. Mục đích chính là tối ưu hóa quy trình trong thiết kế thí nghiệm RSM xác định mối liên hệ giữa các biến độc lập và biến đáp ứng. Biểu diễn hình học dưới dạng một đường cong hoặc một mặt phẳng, được gọi là bề mặt đáp ứngNGUYÊN LÝQUY TRÌNH 1.Thu thập dữ liệu thực nghiệm 2.Xử lý qua phần mềm (Design Expert) 3.Phân tích chuyên sâu (phương sai ANOVA, đồ thị Pareto, đồ thị 3D) 4.Đề xuất và kiểm chứng thực tế. THÀNH QUẢ THỰC TẾ TRÊN ZR-MOF-NHCL RSM giải quyết thành công bài toán đánh giá tương tác 03 biến số: nồng độ dung dịch NaDCC, độ pH và thời gian phản ứng. 11
(2) Nắm được cách làm việc và quy trình cần làm cho NCKH Đảm bảo làm việc đúng giờ, luôn tự hoàn thành trước khi bị nhắc nhở Mục tiêu quan trọng ưu tiên là viết được thuyết minh đề tài trong thời gian sớm (1) Quy trình tổng hợp vật liệu trong phòng thí nghiệm Những điều nhóm đã được học Overview Cách sử dụng và cân mẫu với sai số cho phép Cách sử dụng các thiết bị cần thiết như máy li tâm, tủ hút.. Các bước tiến hành trong quy trình tổng hợp vật liệu 12
(1) Đọc và tìm hiểu các tài liệu liên quan (2) Tải Design Expert 12 Tải về và làm quen dần với giao diện phần mềm (3) Viết báo cáo thuyết minh đề cương Cố gắng hoàn thành trong thời gian sớm nhất (khoảng tháng 10) Kế hoạch triển khai tiếp theo Timeline Đề cương 2023 , Đề cương 2025 (học cách viết đề cương NCKH) Luận văn - Thành Đỗng (học quy trình Tối ưu hóa Bề mặt đáp ứng) Báo cáo Tổng kết NCKH 2023 (học quy trình tổng hợp, định lượng chlorine truyền thống) Báo cáo Tổng kết NCKH 2025 (học quy trình tổng hợp, định lượng chlorine điện thế) Bài báo Tiếng Anh ACS (đọc kỹ) Bài báo CTU Đỗng (2024) 13
ĐẠI HỌC CẦN THƠCan Tho UniversityLần 01 - 04/08/2026 BÁO CÁO TIẾN ĐỘ NGHIÊN CỨU nganb2500499@student.ctu.edu.vn 0848025877
ĐẠI HỌC CẦN THƠCan Tho University