ThS. Võ Châu Ngọc Anh tại buổi bảo vệ luận án tiến sĩ cấp Đại học Huế ngày 20/3/2026. Nguồn: Khoa Cơ bản, Trường Đại học Y - Dược, Đại học Huế.

Tinh bột vốn quen thuộc trong thực phẩm, nhưng trong một chuỗi nghiên cứu tại Đại học Huế, nguyên liệu này được đặt vào một vai trò khác: vừa hỗ trợ hình thành vật liệu ferrite, vừa cung cấp nguồn carbon để tạo các chấm lượng tử carbon. Đây là một trong những hướng mà ThS. Võ Châu Ngọc Anh, giảng viên Khoa Cơ bản, Trường Đại học Y - Dược, Đại học Huế, theo đuổi trong những năm gần đây. Tháng 3/2026, chị bảo vệ thành công luận án tiến sĩ ngành Hóa hữu cơ về tổng hợp xanh composite ferrite/carbon chấm lượng tử làm chất xúc tác quang.

Nhưng luận án không phải điểm dừng của mạch nghiên cứu này. Danh mục đề tài năm 2026 của Trường Đại học Y - Dược, Đại học Huế ghi ThS. Võ Châu Ngọc Anh là chủ nhiệm nhiệm vụ cấp Đại học Huế giai đoạn 2026–2027 về sử dụng điện cực biến tính bằng vật liệu carbon từ phế phẩm nông nghiệp để xác định một số kháng sinh trong mẫu sinh học. Trước đó, chị cũng chủ nhiệm đề tài cấp trường giai đoạn 4/2025–4/2026 về vật liệu NiFe₂O₄/CQDs cho phân tích điện hóa dư lượng kháng sinh.

Khi tinh bột trở thành một phần của vật liệu nano

Trong luận án vừa bảo vệ, cách tổng hợp được xây dựng theo hướng thủy nhiệt in situ một bước, không qua công đoạn nung. Tinh bột không chỉ là nguồn carbon tái tạo để hình thành các chấm lượng tử carbon mà còn tham gia hỗ trợ quá trình tạo tinh thể ferrite. Việc gộp các vai trò này vào một quá trình giúp giảm số bước tổng hợp so với những quy trình phải chuẩn bị riêng từng thành phần rồi mới ghép chúng lại. Hồ sơ đóng góp mới của luận án xác định đây là một trong những điểm chính của công trình.

Khái niệm “tổng hợp xanh” ở đây cần được hiểu đúng phạm vi. Công trình cho thấy quy trình không nung, sử dụng tiền chất carbon sinh học và hướng tới giảm năng lượng cũng như hóa chất không cần thiết trong tổng hợp. Tuy nhiên, các tài liệu hiện có không phải một đánh giá vòng đời đầy đủ để kết luận toàn bộ quá trình sản xuất vật liệu có dấu chân môi trường thấp hơn ở mọi công đoạn. Nói “vật liệu xanh” theo nghĩa một hướng tổng hợp giảm bước và sử dụng nguồn nguyên liệu tái tạo sẽ chính xác hơn việc coi đó là một công nghệ đã chứng minh ưu thế môi trường ở quy mô sản xuất.

Lễ trao giải Hội thi Sáng tạo kỹ thuật thành phố Huế năm 2025

Một công trình đăng trên Solid State Sciences năm 2025 cho thấy rõ hơn cách nhóm nghiên cứu kiểm tra vật liệu. Hệ nanocomposite NiₓCo₁₋ₓFe₂O₄–CQDs được chế tạo bằng phương pháp thủy nhiệt một nồi với tinh bột làm nguồn carbon. Các hạt có kích thước khoảng 9 nm, vùng cấm quang học khoảng 2,2 eV và có tính siêu thuận từ, nhờ đó có thể hỗ trợ việc tách vật liệu bằng từ trường sau phản ứng.

Trong phép thử với phẩm màu crystal violet dưới ánh sáng mặt trời mô phỏng, hiệu suất phân hủy cao nhất đạt 94,7% ở bộ điều kiện được tối ưu bằng thiết kế Box–Behnken: nồng độ chất màu 7,4 mg/L, khối lượng xúc tác 51 mg và thời gian chiếu sáng 157 phút. Mô hình thống kê có R² đạt 0,995. Đây là con số của một hệ thí nghiệm được kiểm soát, không phải bằng chứng rằng vật liệu đã xử lý được 94,7% chất ô nhiễm trong nước thải thực tế, nơi đồng thời tồn tại nhiều ion, hợp chất hữu cơ và các yếu tố gây nhiễu khác.

Vai trò cá nhân cũng có thể xác định tương đối rõ thay vì quy toàn bộ kết quả của nhóm cho một người. ThS. Võ Châu Ngọc Anh đứng đầu danh sách tám tác giả của công trình này; phần phân công đóng góp ghi chị tham gia xây dựng ý tưởng, phân tích chính thức, giám sát và viết bản thảo đầu tiên. Những phần phương pháp và thực nghiệm được chia cho các thành viên khác, trong khi các tác giả hướng dẫn tiếp tục tham gia xây dựng ý tưởng và hiệu đính.

Chuỗi thử nghiệm này cũng không xuất hiện đột ngột. Một bài báo năm 2024 mà ThS. Võ Châu Ngọc Anh đứng đầu danh sách tác giả đã nghiên cứu cobalt ferrite kết hợp graphene quantum dots tạo từ muối sắt, cobalt và tinh bột. Vật liệu được đánh giá qua bài toán phân hủy methylene blue dưới ánh sáng nhìn thấy và có thể thu hồi bằng từ trường để tái sử dụng trong các chu kỳ thử nghiệm. Công trình được công bố mở theo giấy phép tương đương CC BY 4.0.

Từ phân hủy chất màu sang đo kháng sinh

Điểm mới đáng chú ý trong năm 2026 nằm ở việc chức năng của vật liệu đang được dịch chuyển. Thay vì chỉ dùng ferrite và carbon chấm lượng tử làm chất xúc tác quang để phân hủy hợp chất hữu cơ, đề tài cấp trường 2025–2026 đưa NiFe₂O₄/CQDs vào phân tích điện hóa dư lượng kháng sinh. Ở hướng này, vật liệu trên bề mặt điện cực tham gia vào quá trình chuyển tương tác hóa học thành tín hiệu điện có thể đo được.

Sự chuyển hướng càng rõ ở nhiệm vụ cấp Đại học Huế 2026–2027. Carbon lần này dự kiến được lấy từ phụ phẩm nông nghiệp để biến tính điện cực, còn đối tượng cần xác định là một số kháng sinh trong mẫu sinh học. Tên nhiệm vụ cho thấy hai bài toán được nối lại: tìm nguồn carbon từ vật liệu sẵn có và phát triển bề mặt điện cực phục vụ phân tích. Tuy nhiên, nhiệm vụ vẫn đang trong giai đoạn thực hiện; hiện chưa có cơ sở để viết về độ nhạy, giới hạn phát hiện, độ chọn lọc hay khả năng áp dụng trên mẫu thực tế như những kết quả đã được xác lập.

Đồ thị từ nghiên cứu của nhóm ThS. Võ Châu Ngọc Anh về cơ chế quang xúc tác của vật liệu cobalt ferrite/graphene quantum dots.

Hướng này cũng khác với bài toán xử lý kháng sinh trong nước. Một bên tìm cách phân hủy chất gây ô nhiễm; một bên phát triển điện cực để nhận biết, định lượng chất cần tìm trong mẫu. Chính sự khác biệt về mục tiêu giúp mạch nghiên cứu mới của ThS. Võ Châu Ngọc Anh không chỉ là thay một loại nguyên liệu carbon hoặc một hệ ferrite khác rồi lặp lại phép thử quang xúc tác.

Hồ sơ khoa học của Đại học Huế ghi lĩnh vực nghiên cứu của chị gồm vật liệu nano, quang xúc tác và phân tích điện hóa. Công bố năm 2025 về composite Fe₂O₃–carbon dot từ rơm cho phát hiện đồng thời dopamine và salbutamol, trong đó chị là đồng tác giả, cũng cho thấy cầu nối giữa vật liệu carbon có nguồn gốc nông nghiệp và phép đo điện hóa đã xuất hiện trong nhóm nghiên cứu trước khi nhiệm vụ 2026–2027 được triển khai.

Vì vậy, giá trị đáng theo dõi ở giai đoạn hiện nay không nằm ở việc gắn cho một vật liệu nhãn “xanh” hay sớm coi nó là công nghệ ứng dụng. Mạch công việc cho thấy một câu hỏi nghiên cứu đang được mở rộng từ cách tạo vật liệu, kiểm tra hoạt tính quang xúc tác sang thiết kế bề mặt điện cực và phép đo hóa học. Với nhiệm vụ mới kéo dài đến năm 2027, bằng chứng quan trọng tiếp theo sẽ là vật liệu carbon từ phế phẩm nông nghiệp hoạt động ra sao khi phải nhận biết kháng sinh trong những mẫu sinh học có thành phần phức tạp hơn dung dịch chuẩn.

Ba giới hạn cần giữ khi biên tập

Kết quả 94,7% là mức phân hủy crystal violet dưới ánh sáng mô phỏng trong điều kiện tối ưu của phòng thí nghiệm, không phải hiệu suất xử lý nước thải thực tế. “Tổng hợp xanh” mô tả phương pháp một bước, không nung và sử dụng tinh bột làm nguồn carbon sinh học; chưa có đánh giá vòng đời để suy rộng thành lợi thế môi trường toàn diện. Đề tài điện cực carbon từ phế phẩm nông nghiệp mới thực hiện giai đoạn 2026–2027, vì vậy chưa được viết như một cảm biến đã hoàn thiện hoặc đã chứng minh hiệu quả trên người.