Nghiên cứu chế tạo các đế có hiệu ứng tán xạ Raman tăng cường bề mặt (SERS) và sử dụng các đế này trong ghi phổ Raman để phát hiện các chất hữu cơ độc hại với độ nhạy cao. Mã số đề tài: VAST03.03/14-15

Chủ nhiệm đề tài GS.TS. Đào Trần Cao
Đơn vị thực hiện Viện Khoa học Vật liệu
Thời gian thực hiện 2014 - 2016
Tổng kinh phí 600 triệu đồng
Xếp loại đề tài Xuất sắc
Mục tiêu đề tài

Ứng dụng thành công phương pháp tán xạ Raman tăng cường bề mặt để phát hiện nhanh dư lượng một vài chất bảo vệ thực vật với độ nhạy gần đảm bảo được sự an toàn cho con người.

Kết quả đạt được

-    Về khoa học:
•    Đã chế tạo được các đế SERS là các hệ hạt nano bạc trên silic (AgNPs@Si) và sử dụng chúng để phân tích phát hiện lượng vết của chất màu malachite green (MG) và thuốc diệt cỏ paraquat (PQ). Kết quả: Phát hiện được MG đến 10-10 M (˜ 0,1 ppb) và PQ đến 100 ppm (˜10-3 M).
•    Đã chế tạo các hệ hạt nano bạc (AgNPs) bám trên các dây nano silic xếp thẳng hàng thẳng đứng (AgNPs@VA-SiNW) và bám trên các dây nano silic xếp thẳng hàng xiên (AgNPs@OA-SiNW) và sử dụng chúng làm các đế SERS để phân tích phát hiện lượng vết của MG và PQ. Kết quả: Phát hiện được MG đến 10-15 M (˜ 10-3 ppt) với hệ số tăng cường Raman là khoảng 1014; phát hiện PQ đến nồng độ 5 ppm (˜ 10-5 M).
•    Đã chế tạo các đế SERS là các cành lá (dendrites) nano bạc trên silic (AgNDs@Si) bằng phương pháp lắng đọng hóa học và và sử dụng chúng để phân tích phát hiện lượng vết của thuốc bảo vệ thực vật. Kết quả: phát hiện PQ đến hàm lượng cỡ 0,5 ppm (˜ 10-6 M) và một số thuốc trừ sâu đến hàm lượng cỡ 10 ppm (˜ 10-4 M).

dtcao1

dtcao2

Những đóng góp mới

đã chế tạo được đế SERS nano bạc thích hợp, đảm bảo khi dùng nó để phân tích có thể phát hiện được thuốc diệt cỏ paraquat đến nồng độ 0,5 ppm.

Sản phẩm

- Các bài báo đã công bố (liệt kê)
(1). Tran Cao Dao, Truc Quynh Ngan Luong, Tuan Anh Cao, Ngoc Hai Nguyen, Ngoc Minh Kieu, Thi Thuy Luong and Van Vu Le (2015), ‘Trace detection of herbicides by SERS technique, using SERS-active substrates fabricated from different silver nanostructures deposited on silicon”, Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology, Vol. 6, 035012 (6pp).
(2). Ngan, L.T.Q., Cao, D.T., Anh, C.T. and Vu, L.V. (2015) ‘Improvement of Raman enhancement factor due to the use of silver nanoparticles coated obliquely aligned silicon nanowire arrays in SERS measurements’, International Journal of Nanotechnology, Vol. 12, Nos. 5/6/7, pp. 358 – 366.
(3).     L. T. Q. Ngan, C.T. Anh, D. T. Cao (2014), ‘Fabrication of aligned SiNW arrays via metal-assisted chemical etching’, Journal of Science and Technology (VAST), Vol. 52, pp. 1 – 8.
(4).     Dao Tran Cao, Luong Truc Quynh Ngan, Cao Tuan Anh, Kieu Ngoc Minh, and Le Van Vu (2015), ‘Electrodeposition of silver nanodendrites on silicon for surface-enhanced Raman scattering application’, Proceedings of IWNA 2015, 11 – 14 November 2015, Vung Tau, Vietnam, pp. 626 – 629.
(5).     Lương Trúc Quỳnh Ngân, Cao Tuấn Anh, Lê Văn Vũ và Đào Trần Cao (2014), ‘Chế tạo các hệ hạt nanô bạc trên bề mặt Si để sử dụng làm đế đo tán xạ Raman tăng cường bề mặt’, Kỷ yếu Hội nghị quang học quang phổ toàn quôc lần thứ 8, 12 – 16/8/2014, Đà Nẵng, Việt Nam, 357 – 361.
- Các bằng sáng chế, giải pháp hữu ích (liệt kê): không có
- Các sản phẩm cụ thể (mô tả sản phẩm, nơi lưu giữ):
- Các sản phẩm khác (nếu có)
a) Các quy trình: 03 quy trình bao gồm
+ Quy trình chế tạo loại đế SERS dạng các hạt nanô bạc trên Si phẳng;
+ Quy trình chế tạo loại đế SERS dạng các hạt nanô bạc trên hệ dây nano Si xếp thẳng hàng;
+ Quy trình phân tích dư lượng một số loại thuốc bảo vệ thực vật sử dụng hiệu ứng tán xạ Raman tăng cường bề mặt (SERS).
b) Báo cáo “Đề xuất các biện pháp cải tiến kỹ thuật để có khả năng phát hiện dư lượng thuốc bảo vệ thực vật với nồng độ đảm bảo an toàn”.
c) Kết quả về đào tạo: Các kết quả của đề tài là một phần trong luận án tiến sĩ của NCS Lương Trúc Quỳnh Ngân (đã bảo vệ cấp Học viện vào tháng 05/2016) (Minh chứng: quyết định thành lập Hội đồng bảo vệ luận án tiến sĩ cấp Học viện và bìa luận án tiến sĩ của NCS Lương Trúc Quỳnh Ngân).

Địa chỉ ứng dụng

Kiến nghị của chủ nhiệm đề tài : Tổ đề tài mong muốn được thực hiện tiếp một đề tài cấp Viện Hàn lâm hoặc cấp cao hơn về SERS.

Bản quyền thuộc về Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Địa chỉ: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Email: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Khi phát hành lại thông tin trên Website cần ghi rõ nguồn: "Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam".