Họ và tên nghiên cứu sinh: Võ Châu Ngọc Anh

Tên luận án: Nghiên cứu tổng hợp xanh một số composite ferrite/carbon chấm lượng tử ứng dụng làm chất xúc tác quang       

Ngành: Hóa hữu cơ  

Mã số: 9440114

Khóa đào tạo: 2023-2026

Chức danh, học vị, họ và tên người hướng dẫn:

1. GS.TS. Đinh Quang Khiếu
2. PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền

Tên đơn vị đào tạo: Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế      

Những đóng góp mới của Luận án:

1- Luận án đã đề xuất và thực hiện thành công quy trình tổng hợp xanh vật liệu composite ferrite/carbon chấm lượng tử bằng phương pháp thủy nhiệt in-situ một bước, không nung, sử dụng tinh bột làm tiền chất sinh học đa chức năng. Cách tiếp cận này vừa đơn giản hóa quy trình tổng hợp, vừa giảm tiêu hao năng lượng và hóa chất độc hại, qua đó bổ sung một hướng tổng hợp vật liệu quang xúc tác bền vững so với các phương pháp truyền thống.

2- Luận án đã làm rõ mối quan hệ giữa cấu trúc dị thể ferrite/CQDs và hoạt tính quang xúc tác, trong đó CQDs đóng vai trò tăng cường chuyển giao electron và hạn chế tái tổ hợp cặp electron–lỗ trống. Việc kết hợp các kỹ thuật phân tích cấu trúc, quang học và LC–MS/MS đã giúp làm sáng tỏ cơ chế phân hủy và mức độ khoáng hóa của phẩm nhuộm hữu cơ, góp phần hoàn thiện cơ sở khoa học cho hệ vật liệu ferrite/CQDs.

3- Luận án đã chứng minh hiệu quả của việc pha tạp Ni2+ trong hệ NixCo1−xFe2O4/CQDs nhằm điều chỉnh cấu trúc điện tử và nâng cao hiệu suất quang xúc tác, đồng thời ứng dụng mô hình Box–Behnken để tối ưu hóa điều kiện phản ứng. Kết quả thu được không chỉ nâng cao độ tin cậy của dữ liệu thực nghiệm mà còn định hướng khả năng mở rộng và ứng dụng thực tiễn của vật liệu trong xử lý nước thải ô nhiễm hữu cơ.

-------------------------------------------

INFORMATION ABOUT THE NEW CONTRIBUTIONS OF THE DOCTORAL DISSERTATION

Full name of PhD student: Vo Chau Ngoc Anh

Dissertation title: Research on the green synthesis of some ferrite/carbon quantum dot composites for application as photocatalysts  

Major: Organic Chemistry   

Code number: 9440114

Training course: 2023–2026

Scientific supervisors:

Prof. Dr. Dinh Quang Khieu

Assoc. Prof. Dr. Tran Ngoc Tuyen

Training institution: University of Sciences, Hue University

CONTENT

This dissertation has made the following new contributions:

Firstly, the dissertation has proposed and successfully implemented a green synthesis strategy for ferrite/carbon quantum dot (ferrite/CQDs) composite materials via a one-step, in situ hydrothermal method without calcination, using starch as a multifunctional biogenic precursor. In this process, starch simultaneously acts as a complexing agent supporting ferrite crystal formation and as a renewable carbon source for CQD generation. This approach simplifies the synthesis procedure, reduces energy consumption and limits the use of hazardous chemicals, thereby providing a sustainable alternative to conventional multi-step or high-temperature synthesis routes for photocatalytic materials.

Secondly, the dissertation has clarified the role of the heterostructured ferrite/CQDs architecture in enhancing photocatalytic performance, in which CQDs contribute to improved electron transfer and suppression of electron-hole recombination. The combined application of structural, optical, and LC-MS/MS analyses enables a more comprehensive understanding of the degradation pathways and mineralization behavior of organic dyes, thereby contributing to the scientific basis for ferrite/CQDs-based photocatalytic systems.

Thirdly, the dissertation has demonstrated the effectiveness of Ni2+ doping in the NixCo1-xFe2O4/CQDs system for tuning the electronic structure and improving photocatalytic efficiency under visible-light irradiation. In addition, the application of the Box–Behnken design allows optimization of reaction conditions, enhancing the reliability of experimental results and providing guidance for potential scale-up and practical application of the materials in the treatment of organic dye-contaminated wastewater.