Fullerene là tên gọi chung cho các phân tử có cấu trúc mặt cầu, hình êlip hay dạng ống… Fullerene đã được các nhà khoa học phát hiện ra vào năm 1985 trong tàn dư than chì khi cho bốc hơi cacbon trong bầu khí quyển helium, trong phổ khối của sản phẩm, các đỉnh riêng biệt xuất hiện tương ứng với các phân tử có khối lượng chính xác là sáu mươi hoặc bảy mươi hoặc nhiều nguyên tử carbon, cụ thể là C60 và C70. Tuy được phát hiện từ năm 1985 nhưng phải một thời gian sau fullerene mới được tìm thấy trong tự nhiên và vũ trụ. Việc phát hiện ra fullerene đã mở rộng đáng kể số lượng các đồng vị cacbon đã biết (trước đây chỉ giới hạn ở than chì, kim cương và cacbon vô định hình như bồ hóng và than củi). Chúng là chủ đề của nghiên cứu mạnh mẽ, cả về hóa học và ứng dụng công nghệ, đặc biệt là trong khoa học vật liệu, điện tử và công nghệ nano.
Hình 1: Sơ đồ sắp xếp các nguyên tử cacbon trong các phân tử C60-C70 fullerene.
(Nguồn: Bản mô tả sáng chế số 20192 - Cục Sở hữu trí tuệ).
Hiện nay trên thế giới chưa có nhiều nghiên cứu và bằng sáng chế được cấp về hỗn hợp C60-C70. Theo thống kê từ cơ sở dữ liệu sáng chế Derwent Innovation, số lượng các đơn và bằng sáng chế về hỗn hợp C60-C70 fullerene không nhiều (năm 2019 có 53 đơn và bằng, năm 2020 có 105 đơn và bằng).
Nhận thấy tiềm năng ứng dụng cao của hỗn hợp C60-C70 fullerene, từ năm 2009 ông Trịnh Đình Năng – Giám đốc Công ty TNHH Công nghệ cao Trịnh Đình Năng, đồng thời là một nhà sáng chế (NSC) đam mê khoa học - đã miệt mài nghiên cứu để sản xuất hợp chất này. Sau nhiều lần thất bại, đến năm 2015 NSC đã tìm được bí quyết và sản xuất thành công chất hỗn hợp C60-C70 fullerene từ các loại chất thải tổng hợp trong nông nghiệp có hàm lượng cacbon cao như vỏ trấu, sọ dừa, vỏ tơ hạt cà phê, cùi ngô, lông vũ...
Quy trình sản xuất hỗn hợp C60-C70 fullerene của NSC bao gồm 4 bước:
Quy trình sản xuất hỗn hợp C60-C70 fullerene nói trên được thực hiện với thiết bị đi kèm bao gồm: thiết bị cốc hóa cacbon hữu cơ, thiết bị tinh chế than hoạt tính, thiết bị tổng hợp hỗn hợp C60-C70 fullerene.
Hình 2: Sơ đồ thiết bị cốc hóa sử dụng trong phương pháp sản xuất hỗn hợp C60-C70 fullerene theo sáng chế. (Nguồn: Bản mô tả sáng chế số 20192 - Cục Sở hữu trí tuệ).
Hình 3: Sơ đồ cấu tạo thiết bị tinh chế than hoạt tính sử dụng trong phương pháp sản xuất hỗn hợp theo sáng chế. (Nguồn: Bản mô tả sáng chế số 20192 - Cục Sở hữu trí tuệ).
Hình 4: Sơ đồ cấu tạo thiết bị tổng hợp hỗn hợp C60-C70 fullerene sử dụng trong phương pháp sản xuất hỗn hợp theo sáng chế. (Nguồn: Bản mô tả sáng chế số 20192 - Cục Sở hữu trí tuệ).
So với những phương pháp sản xuất cacbon đắt đỏ trước đây, quy trình của NSC Trịnh Đình Năng có ưu điểm là tận dụng được nguồn nguyên liệu rẻ tiền, sẵn có ở Việt Nam để tổng hợp ra sản phẩm C60- C70 fullrene, từ đó giúp giảm thiểu chi phí sản xuất, tiết kiệm năng lượng, góp phần bảo vệ môi trường.
Năm 2018 hệ thống sản xuất hỗn hợp C60-C70 fullerene của NSC Trịnh Đình Năng đã được Cục Sở hữu trí tuệ cấp bằng bảo hộ độc quyền sáng chế (số 20192, ngày cấp 25/12/2018) và đã đạt giải 3 trong cuộc thi sáng chế 2018 do Cục tổ chức.
Không dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm, hệ thống sản xuất hỗn hợp C60-C70 fullerene của NSC Trịnh Đình Năng hiện đã phát triển hoàn thiện để áp dụng vào quy mô công nghiệp và sẵn sàng đáp ứng nhu cầu thị trường.
Với mong ước đưa công nghệ Việt vươn tầm quốc tế, NSC Trịnh Đình Năng cùng cộng sự mong muốn tìm kiếm những đối tác, nhà khoa học, nhà đầu tư có tầm nhìn để cùng phát triển, hoàn thiện và đưa được sản phẩm ứng dụng hỗn hợp C60-C70 fullerene ra thị trường phục cộng đồng phát triển kinh tế xã hội.
Mọi thông tin xin liên hệ: Phòng Chính sách và Tư vấn thương mại hóa sáng chế_Viện Nghiên cứu sáng chế và Khai thác công nghệ.
Số điện thoại: 02436.321.032
Email: pcstmhsc.niptech@gmail.com
Nguồn: Phòng Chính sách và Tư vấn thương mại hoá sáng chế, Viện Nghiên cứu sáng chế và Khai thác công nghệ
Link nội dung: https://vsta.org.vn/tiem-nang-san-xuat-hon-hop-c60-c70-fullerene-tu-chat-thai-nong-nghiep-20962.html