MSc. Do Dinh Khai


BASIC INFORMATION

  • Name: Do Dinh Khai (ĐỖ ĐÌNH KHẢI)
  • Office: Department of Chemical Technology, Faculty of Chemistry
  • Email: [email protected]

RESEARCH INTERESTS

1. Hybrid halide PEROVSKITE and its applications in photoluminesce (LED, LASER,...)

Vật liệu perovskite halogenua lai vô cơ - hữu cơ có công thức hóa học chung là ABX3> (cấu trúc ba chiều), trong đó A cation hữu cơ (CH3NH3+, HC(NH2)2+…), B là cation vô cơ (Pb2+, Sn2+, Cu2+, Fe2+…), X là halogenua (Cl-, Br-, I-). Cấu trúc tinh thể của perovskite khá phổ biến trong nhiều loại vật liệu: dẫn điện, nam châm, năng lượng tái tạo và phát quang. 

Mô hình cấu trúc chung của vật liệu perovskite 3 chiều

Nhờ sự đa dạng và tính linh hoạt của cấu trúc perovskite mà chúng cho phép dễ dàng thay thế các nguyên tố và điều chỉnh kích thước của các ion để tạo ra các vật liệu có tính chất đặc biệt phù hợp với các ứng dụng khác nhau. Việc chế tạo chúng cũng rất đơn giản.

Chỉ trong một thời gian ngắn, các perovskite đã có sự phát triển nhanh chưa từng thấy so với các vật liệu trước đó, đặc biệt ứng dụng trong lĩnh vực pin năng lượng mặt trời. Chỉ vài năm từ 2012 đến nay, hiệu suất chuyển đổi năng lượng của pin mặt trời perovskite đã tăng đáng kể, đạt ~ 23% (theo công bố tháng 12/2018 của NREL).

Tuy nhiên, có một vấn đề, đó là tính bền của chúng (các thành phần cấu tạo nên chúng rất dễ bị phá hủy/thay đổi do các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm môi trường,...). Do đó, bên cạnh việc khai thác phát hiện ra các đặc tính mới của loại vật liệu này, các nhà khoa học đang tìm cách cải thiện tính bền của perovskite để tăng hiệu suất và độ tin cậy của các thiết bị sử dụng perovskite.

Một trong những phát hiện và cải tiến về cấu trúc đã tạo ra các vật liệu perovskite thấp chiều (2D, 1D, 0D) trong đó perovskite 2D đang được xem là tiềm năng cho các ứng dụng phát quang (LED, laser,..).

Cấu trúc vật liệu perovskite 2D với số lớp khác nhau và được kết nối với nhau bởi liên kết Van-der-Waals cho phép tạo ra các tính chất cơ học và điện tự rất khác biệt

Một trong những lý do khiến các vật liệu perovskite 2D trở nên hấp dẫn cho các ứng dụng phát quang là tính linh hoạt trong việc điều chỉnh màu sắc của chúng. Khi thay đổi thành phần của perovskite, nhà khoa học có thể tinh chỉnh dải bước sóng phát ra của chúng để tạo ra các phổ màu khác nhau. Bên cạnh đó chúng còn có khả năng chống ẩm tốt hơn, giảm thiểu các vấn đề về bền độ ẩm trong các ứng dụng thực tế. 


Vì là loại vật liệu mới, chế tạo đơn giản, dễ dàng tạo ra các tính chất khác biệt bằng cách thay đổi cấu trúc tinh thể nên sẽ có nhiều tiềm năng để khai thác.

2. DOE, computing, simulation, and optimization in experiment and chemical technology processes

Có nhiều nghiên cứu, thí nghiệm cần phải tiến hành tính toán, mô phỏng trước khi thực nghiệm vì lý do chi phí tốn kém, nguy hiểm, xây dựng nhà máy,... nên việc tính toán, mô phỏng với các nhà nghiên cứu là rất quan trọng. Chắc chắn không ai muốn lao vào làm thực nghiệm mà không có kế hoạch gì, không có định hướng gì.

[ChatGPT] Computing, simulation và optimization là các kỹ thuật quan trọng được sử dụng trong quy hoạch hóa thực nghiệm (Design of Experiment - DOE). Trong đó:
  • Computing (tính toán): được sử dụng để tính toán các kết quả thí nghiệm dựa trên các giả định và mô hình lý thuyết. Các phương pháp tính toán có thể được sử dụng để dự đoán các giá trị của các yếu tố trong quá trình thí nghiệm, cũng như ước tính các kết quả của các thí nghiệm khác nhau.
  • Simulation (mô phỏng): được sử dụng để tạo ra các mô hình giả lập để phân tích và đánh giá các yếu tố trong quá trình thí nghiệm. Các mô phỏng có thể giúp đưa ra các dự đoán về cách các yếu tố sẽ ảnh hưởng đến quá trình và cung cấp thông tin về các mối quan hệ giữa các yếu tố khác nhau.
  • Optimization (tối ưu hóa): được sử dụng để tìm kiếm các giải pháp tối ưu cho các vấn đề được đưa ra trong quá trình thí nghiệm. Các kỹ thuật tối ưu hóa có thể giúp tìm ra các thiết lập tối ưu cho các yếu tố và thời điểm phù hợp cho các hoạt động, giúp nâng cao hiệu quả và hiệu suất của quá trình.
Tổng hợp các kỹ thuật này trong quy hoạch hóa thực nghiệm có thể giúp nhà nghiên cứu và các chuyên gia tối ưu hóa quá trình thí nghiệm và tăng cường độ tin cậy của các kết quả thu được, đồng thời giúp tiết kiệm thời gian và chi phí.

Quy hoạch hóa thực nghiệm (Design of Experiment - DOE) là một phương pháp thống kê được sử dụng trong nghiên cứu khoa học và công nghệ để tối ưu hóa kết quả thí nghiệm. DOE cho phép nhà nghiên cứu phân tích tác động của các yếu tố khác nhau đến kết quả thí nghiệm, đồng thời cung cấp thông tin về sự tương tác giữa các yếu tố đó.

Mục đích chính của DOE là tối ưu hóa hiệu quả của quá trình thí nghiệm. Thay vì thử nghiệm một loạt các thay đổi độc lập một cách ngẫu nhiên, DOE đưa ra một kế hoạch thí nghiệm được thiết kế để đạt được các kết quả mong muốn trong số lượng lớn nhất các thử nghiệm tối thiểu.

Các yếu tố được xác định và tối ưu hóa trong DOE được gọi là "factors". Các factors có thể là những đặc tính hoặc điều kiện trong quá trình thử nghiệm, ví dụ như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, thời gian, hoặc các thông số khác của một sản phẩm.

Phương pháp DOE được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khoa học, kỹ thuật, sản xuất và chất lượng. Nó cung cấp một cách tiếp cận hệ thống và khoa học để giải quyết các vấn đề phức tạp trong quá trình thí nghiệm và sản xuất, đồng thời cải thiện hiệu quả và độ tin cậy của quá trình đó.

Dòng chất di chuyển trong ống được mô phỏng bằng phần mềm COMSOL

3. Hợp tác Viện Khoa học và Công nghệ Quân sự

  • Tổng hợp nano kim loại, graphene, chế tạo lớp phủ chống ăn mòn kim loại;
  • Chế tạo màng phản xạ sóng điện từ trên cơ sở polyme, graphene, nano Ni, Cu.
  • Chế tạo than cacbon xốp từ phế phẩm nông nghiệp đinh hướng ứng dụng trong tích trữ năng lượng
  • Xử lý rác thải nhựa thành nhiên liệu lỏng.


PROJECTS

  • Thư ký khoa học đề tài NAFOSTED 103.02-2019.361 (2020 - 2023): Nghiên cứu phát triển vi buồng cộng hưởng perovskite hai chiều cho vật lý polariton tại nhiệt độ phòng và các ứng dụng cao cấp tiềm năng.
  • Chủ trì đề tài TN.21.08 (2021 - 2022): Nghiên cứu tổng hợp, đánh giá cấu trúc và tính chất phát quang của vật liệu perovskite hai chiều 1,5-diaminonaphtalen chì halogenua.
  • Thành viên đề tài Sở KH-CN Hà Nội (2018 - 2020): Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm thiết bị làm sạch không khí ứng dụng công nghệ lọc ướt và xúc tác quang hóa TiO2 biến tính.
  • Thành viên đề tài Quỹ VLIR-UOS, Vương quốc Bỉ (2018 - 2019): An toàn thực phẩm vi sinh trong các căng-tin bệnh viện và Trường Đại học tại Hà Nội.
  • Thành viên đề tài Sở KH-CN Ninh Bình (2016 - 2018): Nghiên cứu phát triển công nghệ chuyển hóa phụ phẩm dứa thành khí sinh học biogas và sản xuất phân hữu cơ vi sinh từ chất thải của quá trình trên.
  • Thành viên đề tài NAFOSTED (2014 - 2017): Research and manufacture high-performance filters by surface graft polymerization, applied in ultrafiltration and nano filtration.

PUBLICATIONS

  1. Đỗ Đình Khải, Nguyễn Thị Thi, Trương Thanh Tú, Nguyễn Trần Thuật (2022), "Khảo sát điều kiện tổng hợp, đánh giá cấu trúc và khả năng phát quang của vật liệu perovskite lai cơ kim chì halogen hai chiều pha Dion-Jacobson chứa gốc diamin", Tạp chí Phân tích Hóa, Lý và Sinh học, 27(3), tr.97-101. https://vjol.info.vn/index.php/TCPTHLS/article/view/76364

  2. Đỗ Đình Khải, Lý Văn Nam, Nguyễn Trần Thuật, Trương Thanh Tú (2021), "Phân tích cấu trúc và đánh giá tính chất phát quang của vật liệu perovskite lai cơ kim guanidinium chì iodua [C(CH2)3]PbI3", Tạp chí Phân tích Hóa, Lý và Sinh học, tr.185-191.

  3. Ngô Hồng Ánh Thu, Đỗ Đình Khải, Nguyễn Thị Minh Thư, Đinh Thanh Tâm, Vũ Thị Huyền Trang, Nguyễn Thị Thu Hòa, Trần Thị Dung (2021), "Đánh giá khả năng xử lý màu phẩm nhuộm bằng phương pháp kết hợp keo tụ - xúc tác quang TiO2", Tạp chí Phân tích Hóa, Lý và Sinh học.

  4. Khai Dinh Do et al. (2021), "Synthesis, structural analysis and luminescent characterization of 1,5-diaminonaphthalene based organic-inorganic hybrid lead iodide perovskites", The 10th International Workshop on Advanced Materials Science and Nanotechnology. https://iwamsn.ac.vn/proceedings-book-final/files/basic-html/page78.html

  5. Thu Hong Anh Ngo, Chau Thi Minh Nguyen, Khai Dinh Do, Quan Xuan Duong, Nghia Hieu Tran, Hoan Thi Vuong Nguyen, Dung Thi Tran (2020), “Improvement of hydrophilicity for polyamide composite membrane by incorporating of graphene oxide - titanium dioxide nanoparticles”, Journal of Analytical Methods in Chemistry, Vol.2020. doi.org/10.1155/2020/6641225

  6. Hoan Thi Vuong Nguyen, Thu Hong Anh Ngo, Khai Dinh Do, Minh Ngoc Nguyen, Nu Thi To Dang, Vien Vo, Tuan Anh Vu (2019), “Preparation and characterization of a hydrophilic polysulfone membrane based on graphene oxide”, Journal of Chemistry, Vol.2019. doi.org/10.1155/2019/3164373

  7. Nguyen Ngoc Minh, Truong Cong Duc, Nguyen Ngoc Tue, Huynh Dang Chinh, Le Ha Giang, Vu Anh Tuan, Do Dinh Khai, Ngo Hong Anh Thu, Nguyen Thi Vuong Hoan (2019), "Enhancement of the removal of lead ion Pb2+ from water using modified polysulfone membrane", Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption, 8(3), pp.67-71

  8. Phạm Thị Lệ Trâm, Nguyễn Thị Thanh Kim Huệ, Nguyễn Ngọc Minh, Trương Công Đức, Trương Thanh Tâm, Nguyễn Ngọc Tuệ, Vũ Anh Tuấn, Đỗ Đình Khải, Ngô Hồng Ánh Thu, Nguyễn Thị Vương Hoàn (2019), “Xử lý ion Pb (II) trong dung dịch nước sử dụng màng lọc polisunfon biến tính”, Tạp chí Hóa học, 57 (4E1,2), tr.17-22

  9. Dao Sy Duc, Ngo Van Hoanh, Trinh Xuan Dai, Ha Minh Ngoc, Dang Van Doan, Ngo Hong Anh Thu, Do Dinh Khai (2018), “Degradation of monoethanolamine by a heterogeneous fenton-like process using modified fly ash”, Vietnam Journal of Chemistry, Vol.56, No.6E1-2018, pp.81

  10. Ngo Hong Anh Thu, Shinsuke Mori, Do Dinh Khai, Nguyen Thi Minh Chau, Tran Thi Dung (2018), “UV-induced grafting of poly (ethylene glycol) to modify polyamide thin film composite membrane surface”, Vietnam Journal of Chemistry, 56 (3E1,2), pp.370-377

  11. Thu Hong Anh Ngo, Khai Dinh Do, Dung Thi Tran (2017), “Surface modification of polyamide TFC membranes via redox-initiated graft polymerization of acrylic acid”, Journal of Applied Polymer Science, pp.134. doi.org/10.1002/app.45110

  12. Dao Sy Duc, Trinh Le Hung, Do Dinh Khai (2016), “Degradation of Reactive Blue 19 dye in aqueous solution using iron-modified fly ash”, International Journal of ChemTech Research, Vol.9, No.04 pp.533-538

  13. Thu Hong Anh Ngo, Dung The Nguyen, Khai Dinh Do, Thu Thi Minh Nguyen, Shinsuke, Dung Thi Tran (2016), “Surface modification of polyamide thin film composite membrane by coating of titanium dioxide nanoparticles”, Journal of Science: Advanced Materials and Devices 1, pp.468-475. doi.org/10.1016/j.jsamd.2016.10.002

  14. Ngo Hong Anh Thu, Do Dinh Khai, Tran Thi Dung (2016), “Redox-initiated Graft Polymerization of Maleic Acid onto Polyamide Thin Film Composite Membrane Surface”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, 32 (1S), pp.273-279

  15. Ngo Hong Anh Thu, Do Dinh Khai, Tran Thi Dung (2015), “Determination of separation characteristics of BW30 polyamide membrane modified by photochemical grafiting polymerization”, Vietnam Science and Technology Review, 1(4), pp.12-17

  16. Do Dinh Khai (2013), “Programming for predicting heat transfer and controlling temperature of a continuous stirred tank reactor”, Master thesis, VNU University of Science, Hanoi


EDUCATION

  • 2020 : PhD Student in VNU University of Science - Vietnam National University, Hanoi.
  • 2017 : Short training in Osaka City University, Japan.
  • 2016 : Short training in Manchester, United Kingdom.
  • 2008 - 2010 : Master in Technical Chemistry in Hanoi University of Science.
  • 2004 - 2008 : Bachelor in Chemical Engineering in Hanoi University of Science.

WORK EXPERIENCE AND POSITIONS

  • 2011 to now - Researcher at Department of Chemical Technology, Faculty of Chemistry, VNU University of Science, Hanoi.
  • 2013 to now - Assistant of Political-Students Affairs.
  • 2011 to 2016 - Secretary of HoChiMinh Communist Youth Union of the Faculty of Chemistry.
  • Machine: TOF-SIMS, TOC.
  • Software: Matlab, Hysys, Comsol, Modde, OriginPro, Latex, Microsoft Office.
  • Others: Design and Code

AWARDS

  • Merits on Ho Chi Minh Communist Youth Union in 2013-2016;
  • Merits on Party Committee Secretary of the University in 2011-2016.