Tạp chí Journal of Scientific and Technological Innovations (STI) vừa ghi dấu một cột mốc quan trọng khi chính thức chấp nhận đăng bài báo đầu tiên với tiêu đề “Design, Functionalities, and Emerging Applications of Ti₃C₂Tₓ MXene-Based Composites: A Review” (Thiết kế, tính năng và những ứng dụng mới nổi của vật liệu composite trên nền Ti₃C₂Tₓ MXene: Một nghiên cứu tổng quan).

Tạp chí STI xin chúc mừng nhóm tác giả.

Nhóm tác giả đến từ đa quốc gia Hàn Quốc, Cộng Hòa Czech, Việt Nam được dẫn dắt bởi GS. Jin-Seo Noh, hiện công tác tại Khoa Vật lý và Khoa học Bán dẫn, Trường Đại học Gachon, Hàn Quốc. GS. Jin-Seo Noh là nhà khoa học có nhiều đóng góp trong lĩnh vực vật liệu và khoa học bán dẫn, với hơn 5.000 lượt trích dẫn và chỉ số H-index trên 40. Sự tham gia của GS. Jin-Seo Noh cùng các cộng sự góp phần khẳng định chất lượng khoa học và tính quốc tế trong định hướng phát triển của Tạp chí STI.

Việc chấp nhận bài báo đầu tiên không chỉ đánh dấu bước khởi đầu trong hoạt động xuất bản của STI mà còn thể hiện định hướng xây dựng tạp chí trở thành diễn đàn học thuật uy tín, nơi công bố và trao đổi các kết quả nghiên cứu mới trong lĩnh vực khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo.

Hình 1. Quá trình phát triển các phương pháp tổng hợp Ti₃C₂Tₓ MXene từ năm 2011 đến nay. Nguồn: Nhóm tác giả.

Bài báo trình bày một cách có hệ thống những tiến bộ gần đây trong nghiên cứu vật liệu Ti₃C₂Tₓ MXene và các composite trên nền vật liệu này. MXene là một nhóm vật liệu hai chiều được phát hiện lần đầu vào năm 2011 và nhanh chóng thu hút sự quan tâm của cộng đồng khoa học nhờ cấu trúc lớp đặc biệt, diện tích bề mặt lớn, độ dẫn điện cao, tính ưa nước tự nhiên, cơ tính tốt và khả năng điều chỉnh các nhóm chức trên bề mặt.

Trong số các vật liệu thuộc họ MXene, Ti₃C₂Tₓ là một trong những vật liệu được nghiên cứu sớm và phổ biến nhất. Khi kết hợp với các chất bán dẫn oxit kim loại, polymer hoặc những vật liệu chức năng khác, Ti₃C₂Tₓ có thể tạo thành các hệ composite mang nhiều đặc tính nổi bật, mở rộng khả năng ứng dụng trong cảm biến khí, xử lý môi trường, quang xúc tác chuyển hóa CO₂, pin, siêu tụ điện và các thiết bị lưu trữ năng lượng thế hệ mới.

Một trong những điểm nổi bật của công trình là cách tiếp cận tổng hợp, kết nối giữa phương pháp chế tạo, hóa học bề mặt, kỹ thuật điều chỉnh cấu trúc liên diện và mối quan hệ cấu trúc – tính chất – hiệu năng của vật liệu. Nhóm tác giả đã phân tích các phương pháp tổng hợp Ti₃C₂Tₓ MXene như khắc bằng axit hydrofluoric, khắc bằng hỗn hợp axit – muối fluoride, khắc điện hóa và khắc bằng muối nóng chảy. Mỗi phương pháp tạo ra những đặc điểm khác nhau về cấu trúc lớp, nhóm chức bề mặt, độ dẫn điện, độ ổn định và khả năng ứng dụng của vật liệu.

Hình 2. Minh họa quá trình tổng hợp và tách lớp MXene bằng phương pháp muối nóng chảy, từ vật liệu MAX ban đầu đến các lớp MXene phân tán ổn định trong nước. Nguồn: Nhóm tác giả tổng hợp và hiệu chỉnh từ các tài liệu tham khảo.

Bài báo cũng làm rõ tiềm năng của Ti₃C₂Tₓ MXene trong ba nhóm ứng dụng chính. Đối với cảm biến khí, độ dẫn điện cao và bề mặt giàu nhóm chức giúp vật liệu có khả năng hấp phụ và phát hiện nhiều loại khí ở nồng độ thấp. Trong lĩnh vực quang xúc tác, Ti₃C₂Tₓ có thể hỗ trợ quá trình phân tách và vận chuyển điện tích, qua đó nâng cao hiệu quả chuyển hóa CO₂. Đối với lưu trữ năng lượng, cấu trúc lớp, khoảng cách giữa các lớp và khả năng vận chuyển ion giúp vật liệu trở thành ứng viên triển vọng cho pin và siêu tụ điện.

Bên cạnh những kết quả tích cực, nhóm tác giả cũng chỉ ra các thách thức cần tiếp tục giải quyết như nguy cơ oxy hóa của MXene, độ ổn định trong điều kiện môi trường, khả năng sản xuất ở quy mô lớn, mức độ an toàn của một số hóa chất sử dụng trong quá trình tổng hợp và yêu cầu kiểm soát chính xác các nhóm chức bề mặt. Công trình đề xuất một số hướng nghiên cứu tương lai, bao gồm phát triển các phương pháp tổng hợp thân thiện với môi trường, nâng cao độ bền oxy hóa, tối ưu hóa cấu trúc composite và ứng dụng học máy trong thiết kế, dự đoán tính chất vật liệu.

Với nội dung có tính cập nhật và hệ thống, bài báo cung cấp nguồn tài liệu tham khảo hữu ích cho các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực vật liệu hai chiều, công nghệ nano, cảm biến, môi trường và năng lượng. Công trình đồng thời mở ra những hướng tiếp cận mới nhằm từng bước đưa vật liệu Ti₃C₂Tₓ MXene từ nghiên cứu cơ bản đến các ứng dụng thực tiễn.

Hình 3. Cơ chế tăng cường quá trình quang xúc tác chuyển hóa CO₂ của vật liệu composite trên nền Ti₃C₂Tₓ MXene. Cấu trúc liên kết dị thể giúp cải thiện khả năng hấp thụ ánh sáng, phân tách điện tích và chuyển hóa CO₂ thành các sản phẩm có giá trị. Nguồn: Nhóm tác giả tổng hợp và hiệu chỉnh từ các tài liệu tham khảo.

Việc bài báo được chấp nhận đăng là dấu mốc khởi đầu đầy ý nghĩa của Journal of Scientific and Technological Innovations. Đây là tiền đề để Tạp chí tiếp tục thu hút các công trình nghiên cứu có chất lượng, mở rộng mạng lưới chuyên gia và cộng tác viên quốc tế, đồng thời thúc đẩy hoạt động trao đổi tri thức và công bố những thành tựu mới trong khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo.

Truy cập và gửi bài tại: https://sti.pensoft.net/

STI là tạp chí khoa học quốc tế đa ngành do Trường Đại học Công Thương TP.HCM (HUIT) quản lý, tiếp nhận các công trình nghiên cứu trong nhiều lĩnh vực như Khoa học và Công nghệ Thực phẩm, Công nghệ Sinh học, Khoa học Môi trường, Hóa học và Kỹ thuật Hóa học, Khoa học Vật liệu và các lĩnh vực liên ngành khác.

Với nền tảng xuất bản học thuật hiện đại, STI hướng đến việc thúc đẩy công bố các nghiên cứu có giá trị khoa học, tính đổi mới và khả năng ứng dụng cao; đồng thời góp phần lan tỏa tri thức, mở rộng hợp tác nghiên cứu và nâng cao chất lượng công bố học thuật theo chuẩn quốc tế.

Tạp chí vận hành trên nền tảng ARPHA của Pensoft Publishers, áp dụng quy trình phản biện kín hai chiều, tuân thủ các chuẩn mực đạo đức xuất bản khoa học quốc tế, phát triển theo mô hình Open Access và không thu phí xử lý bài báo (APC) đối với tác giả.

TT TS&TT