Đất nền Bắc giang

Phòng Công nghệ Plasma

 

 

DANH SÁCH THÀNH VIÊN

STT Họ và tên Biên chế/ HĐ/CTV Điện thoại Email
1 GS. Nguyễn Quang Liêm Biên chế 0904282217 liemnq@ims.vast.ac.vn
2 TS. Nguyễn Thanh Tùng Biên chế 0912994444 tungnt@ims.vast.ac.vn
3 TS. Đào Nguyên Thuận Biên chế 0346250760 thuandn@ims.vast.ac.vn
4 CN. Lê Thị Quỳnh Xuân Biên chế 0902207398 xuanquynhle03.95@gmail.com
5 ThS. Lê Văn Long   longhus91@gmail.com
6 ThS. Nguyễn Nhật Linh   nhatlinhusth@gmail.com
7 CN. Trần Hồng Quân 0973965412 quantran0309@gmail.com
8 ThS. Nguyễn Thị Mai 0978362038 nguyenmaivp2012@gmail.com

 

 

CÁC THÀNH TỰU CHÍNH

1. Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ plasma trong nông nghiệp và y sinh. Đã nghiên cứu, chế tạo và phát triển hệ thiết bị phát plasma jet hoạt động ở tần số cao (20–70 KHz), áp suất khí quyển và nhiệt độ phòng. Hệ phát plasma jet đã được ứng dụng thử nghiệm để xử lý một số loại hạt giống và đánh giá khả năng kích thích nảy mầm của hạt. Quá trình nảy mầm và phát triển của rễ được tăng cường đáng kể sau khi xử lý plasma. Kết quả so sánh cho thấy plasma lạnh cho hiệu quả tốt hơn các phương pháp xử lý thông thường khác. Nghiên cứu của chúng tôi đã cho thấy plasma jet là một phương pháp tiên tiến kích thích hạt giống nảy mầm và phát triển hiệu quả, nhanh chóng và an toàn mà hoàn toàn không cần sử dụng hóa chất.

Hình 1. (A) Xử lý hạt đỗ được xử lý bằng plasma jet. Hiệu quả kích thích nảy mầm của mẫu 25 hạt đỗ ủ trên đĩa petril sau 12 tiếng với các thời gian xử lý plasma khác nhau (1, 2, 4, 6, 8, 10 và 15 phút) so với khi không được xử lý plasma.

2. Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ plasma trong khoa học vật liệu: tổng hợp hạt nano kim loại vàng bằng plasma jet và định hướng ứng dụng để chế tạo đế SERS

Phương pháp tổng hợp dùng công nghệ plasma jet cho hiệu quả tổng hợp cao, thời gian tổng hợp nhanh (2-10 phút), giảm các hóa chất khử (trong một số điều kiện cụ có thể loại bỏ hoàn toàn chất khử) dẫn tới dung dịch tổng hợp có độ sạch cao. Đồng thời phương pháp tổng hợp bằng CN plasma jet có quy trình tổng hợp không phức tạp và thân thiện với môi trường (do giảm lượng hóa chất sử dụng so với các phương pháp khác như tổng hợp hóa học). Chúng tôi đang tiếp tục nghiên cứu để nâng cao độ đồng nhất của kích thước và hình thái của các hạt nano vàng nhằm ứng dụng làm đế SERS

Hình 2: bên trái: ảnh chụp các dung dịch nano vàng tổng hợp với các thời gian chiếu plasma khác nhau (A) 2 phút; (B) 5 phút; (C) 7 phút; (D) 10 phút và (E) 15 phút; và bên phải: phổ hấp thụ của các mẫu tương ứng.

3. Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ plasma trong xử lý môi trường: xử lý các hóa chất tồn dư (như thuốc nhuộm, kháng sinh dư thừa…) trong nước thải sinh hoạt

Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy plasma jet có thể phân hủy Rhodamine B trong thời gian rất nhanh (5-30 phút), hiệu quả và dễ dàng sử dụng (hệ plasma hoạt động chỉ cần sử dụng điện), không cần phải thay hóa chất/màng lọc như các phương pháp thông thường. Chúng tôi đang tiếp tục nghiên cứu để làm rõ cơ chế xử lý Rhodamine B và thử nghiệm hiệu quả xử lý các chất tồn dư khác (chất màu, thuốc kháng sinh…) trong nước bằng CN plasma.

 4. Nghiên cứu kỹ nghệ chế tạo các tế bào quang điện hoá và các điện cực xúc tác của pin nhiên liệu PEM nhằm định hướng ứng dụng sản xuất và sử dụng nhiên liệu H2

- Đã nắm bắt và làm chủ được các công nghệ chế tạo linh kiện và thiết bị cho điều chế và sử dụng nhiên liệu H2.

- Đã chế tạo thành công tế bào quang điện hoá có hiệu suất chuyển hoá năng lượng mặt trời thành nhiên liệu sạch H2 là 2-3%.

- Đã phát triển được một số loại xúc tác mới MoSe vô định hình, các kim loại quý Au có hiệu quả cao. Trong thời gian tới sẽ nghiên cứu, xác định cơ chế hoạt động và cấu trúc của xúc tác này.

- Đã phát triển được một số loại xúc tác mới CoWO có hoạt tính cao đặc biệt trong môi trường kiềm.

5. Nghiên cứu nguyên lý vật lý của siêu vật liệu metamaterials trong khai thác và sử dụng năng lượng điện từ ở tần số GHz và THz

- Làm rõ quá trình chuyển hóa năng lượng trong siêu vật liệu GHz và THz thông qua việc sử dụng cả cộng hưởng điện và cộng hưởng từ trong khai thác năng lượng hiệu suất cao

- Nghiên cứu siêu vật liệu có khả năng hấp thụ trong vùng tần số rộng phục vụ cho khai thác năng lượng từ nhiều nguồn khác nhau mà không ảnh hưởng tới kích thước của cấu trúc cơ sở

- Đã xác định được các quá trình tiêu tán năng lượng chính của năng lượng được hấp thụ trong siêu vật liệu THz và lượng hóa thời gian thực của các quá trình này.

6. Nghiên cứu phát triển cảm biến sinh học dùng hiệu ứng plasmonic để xác định cấu trúc các G-quadruplex DNA aptamer định hướng ứng dụng trong phát hiện sớm tế bào ung thư

Trong hướng nghiên cứu này chúng tôi sử dụng mảng sắp xếp 2 chiều của các hạt nano bạc và đĩa nano vàng làm đế SERS nhằm tăng cường tín hiệu Raman để xác định cấu trúc G-quadruplex tạo bởi các chuỗi DNA. Dựa trên tín hiệu SERS, chúng tôi sẽ nghiên cứu, phân tích quá trình liên kết của các DNA này với nucleolin nhằm xác định cấu trúc và trình tự tối ưu của G-quadruplex aptamer để tăng độ nhạy, tính đặc hiệu của phương pháp này trong việc phát hiện các tế bào ung thư.

 

CÁC CÔNG BỐ TIÊU BIỂU

  1. Le, H. V., Le, L. T., Tran, P. D., Chang, J. S., Thuy, U. T. D., & Liem, N. Q. (2019). Hybrid amorphous MoSx-graphene protected Cu2O photocathode for better performance in H2 evolution. International Journal of Hydrogen Energy, 44(29), 14635-14641.
  2. Tung, N. T., Derreumaux, P., Vu, V. V., Nam, P. C., & Ngo, S. T. (2019). C-Terminal Plays as the Possible Nucleation of the Self-Aggregation of the S-Shape Aβ11–42 Tetramer in Solution: Intensive MD Study. ACS Omega, 4(6), 11066-11073.
  3. Thuy, U. T. D., Thuy, N. T., Tung, N. T., Janssens, E., & Liem, N. Q. (2019). Large-area cost-effective lithography-free infrared metasurface absorbers for molecular detection. APL Materials, 7(7), 071102.
  4. Tran, V. H., Bui, S. T., Bui, X. K., Tung, N. S., Vu., D. L., Tung, N. T. (2019). Electrically tunable graphene-based metamaterials: a brief review. Modern Physics Letters B 33, 1950404.
  5. Dao, N.T., Ung, T.D.T, Le, T.Q.X. (2019) Recognition of dimer G-quadruplex DNA by intrinsic fluorescence in comparison with NMR spectroscopy, Vietnam J. Chem. 57 (4e1, 2) 290-293.
  6. Le, V. L., Kim, T. J., Park, H. G., Nguyen, H. T., Nguyen, X. A., & Kim, Y. D. (2019). Temperature dependence of the dielectric function of monolayer MoS2. Current Applied Physics, 19(2), 182-187.
  7. Le, T. Q. X., Nguyen, N. N., Dao, N. T. (2018) Development and fabrication of a tunable high Frequency, high voltage power supply for atmospheric-pressure plasma jet generation. JMST, 57A, 11, 19-87.
  8. Tung, N. T. & Tanaka, T. (2018) Characterizations of an infrared polarization-insensitive metamaterial perfect absorber and its potential in sensing applications, Photonics and Nanostructures - Fundamentals and Applications. 28, 100-105.
  9. Le, L. N., Thang, N. M., Thuy, L. M. & Tung, N. T. (2017) Hybrid semiconductor–dielectric metamaterial modulation for switchable bi-directional THz absorbers, Optics Communications. 383, 244-249.
  10. Tam, N. M., Cuong, N. T., Pham, H. T. & Tung, N. T. (2017) Au19M (M=Cr, Mn, and Fe) as magnetic copies of the golden pyramid, Sci Rep. 7, 16086. 

 

TRANG THIẾT BỊ CHÍNH

Hệ DC plasma chế tạo vật liệu nano

Gồm 3 nguồn DC plasma, công suất tổng 100kW, nhiệt độ trung tâm ~ 10.000K, kích thước cấu trúc nano đạt được khoảng 10-100nm, sản lượng khoảng 250g/giờ

 

Nguồn cao áp tần số cao

Bộ nguồn cao áp (2-6KV), hoạt động ở tần số cao (20-100KHz), có thể điều chỉnh duty cycle (10-100%), công suất tối đa 40W 

Hệ phát plasma jet

Hệ phát plasma jet sử dụng nguồn cao áp tần số cao ở trên, hoạt động ổn định ở tần số ~55Khz, điện áp ~5KV, chiều dài tia plasma 1.5-1.8cm, nhiệt độ plasma 27-400C