Lạc Hà được trao bằng khen cho công trình NCKH xuất sắc ĐHQG-HCM năm 2016 và trở thành người trẻ nhất hoàn thành chương trình tiến sĩ ở Trường ĐH bách khoa -TP.HCM trong suốt lịch sử hơn 50 năm đào tạo tiến sĩ của trường, khi mới 27 tuổi. Trong năm 2016, Lạc Hà được vinh danh là công dân trẻ tiêu biểu TP.HCM và 1 trong 10 gương mặt trẻ triển vọng Việt Nam. Chính vì những thành tích đó, Lạc Hà được Quỹ bảo trợ tài năng trẻ TP.HCM bảo trợ trong năm 2017.
Nhà khoa học “lãng tử”
Là một nhà khoa học nhưng Nguyễn Lạc Hà mang đến cho người đối diện cảm nhận một phong thái rất “lãng tử”: đeo bông tai, thích chơi đàn và mê ca hát. Là nhà khoa học nghiên cứu trong lĩnh vực khoa học kỹ thuật, nhưng anh rất thích cả văn lẫn sử. Khi còn học ở trường phổ thông, năm nào điểm văn của anh cũng đứng nhất trường. Khi còn là học sinh phổ thông, anh nằm trong đội học sinh giỏi sử của trường và được đưa vào đội tuyển để thi học sinh giỏi vòng quốc gia năm 2007.
Khi còn là học sinh lớp 12, Lạc Hà không nghĩ mình sẽ đi theo con đường nghiên cứu khoa học kỹ thuật như hiện nay, bởi lúc đó anh đăng ký thi vào trường sĩ quan, nhưng con đường binh nghiệp đã không đến với anh bởi lúc đó cậu học sinh lớp 12 học quá giỏi nhưng lại quá yếu, không đủ sức khỏe! Vậy là Hà phải chọn một hướng khác cho tương lai.
Nguyễn Lạc Hà tốt nghiệp ĐH Cần Thơ chuyên ngành kỹ thuật hóa học năm 2011. Sau đó anh tham gia chương trình đào tạo tiến sĩ MANAR trên cơ sở mối quan hệ hợp tác giữa ĐHQG--HCM và ĐH California, Los Angeles (UCLA) và sau đó là với ĐH California, Berkeley (UCB), thông qua phòng thí nghiệm của GS. Omar Yaghi.
Trong các công trình khoa học được công bố, Hà là tác giả chính công trình đăng trên tạp chí Journal of the American Chemical Society (JACS) có chỉ số ảnh hưởng 13,038 và ACS Catalysis có chỉ số ảnh hưởng 10,062. JACS được đánh giá là một trong các tạp chí chuyên ngành hóa học uy tín nhất của Hoa Kỳ. Trong khi đó ACS Catalysis cũng là một tạp chí hoá học chuyên ngành uy tín bậc nhất trong kỹ thuật xúc tác của Hiệp hội hoá học Hoa Kỳ (ACS). Lạc Hà là một trong những cán bộ nghiên cứu chủ chốt trẻ nhất của Trung tâm INOMAR, trực tiếp phụ trách phòng thí nghiệm nghiên cứu cấu trúc vật liệu bằng phương pháp nhiễu xạ tia X; bao gồm cả nhiễu xạ tia X dạng bột (PXRD) và đơn tinh thể (SCXRD).
Lạc Hà (trái)
Hướng nghiên cứu của Lạc Hà trong những năm qua là chế tạo những vật liệu khung hữu cơ kim loại (MOFs, ZIFs, COFs) cấu trúc tinh thể mới, có trật tự và tính đối xứng cao, có diện tích bề mặt riêng lớn, thuộc nhóm định hướng ứng dụng trong lưu trữ khí (hydro, carbon dioxide, methane) phục vụ nhu cầu công nghiệp, bắt giữ các khí độc từ hỗn hợp khí thải tạo hiệu ứng nhà kính (tách khí), xúc tác quang hóa trong chuyển hoá hữu cơ và năng lượng tái tạo. Bên cạnh đó anh cũng quan tâm nghiên cứu vật liệu có cấu trúc tinh thể về không gian hình học và hình thái đối xứng.
Năm 2014, Nguyễn Lạc Hà được mời sang thực tập tại phòng thí nghiệm của GS. Yaghi ở UCB và được các giáo sư nước bạn đánh giá cao về năng lực nghiên cứu khoa học. Bên cạnh đó, anh còn tham gia nhiều khóa đào tạo do các chuyên gia nước ngoài đảm trách về lĩnh vực phân tích cấu trúc vật liệu đến từ UCB (Hoa Kỳ), Đại học Samara (Nga), Đại học Milan (Ý). Tháng 10 năm 2016 Lạc Hà được tập đoàn Toshiba trao học bổng dành cho nghiên cứu sinh xuất sắc của ĐHQG-HCM.
Ngày 19/5/2017, Nguyễn Lạc Hà đã bảo vệ thành công luận án tiến sĩ “Thiết kế tổng hợp vật liệu khung hữu cơ kim loại mới định hướng ứng dụng làm chất xúc tác quang hóa”, được viết bằng tiếng Anh. Lạc Hà là người trẻ nhất bảo vệ thành công luận án tiến sĩ tại Trường ĐH bách khoa TPHCM tới thời điểm này (theo nhận định của PGS. TS. Lê Trung Chơn, Trưởng phòng đào tạo sau đại học).
Lạc Hà được mời sang công tác tại Trường đại học dầu khí và khoáng hoá King Fahd, Saudia Arabia với tư cách cố vấn nghiên cứu (Research Consultant). Đây là phòng thí nghiệm thuộc 1 trong những trung tâm nghiên cứu toàn cầu (Global Science) của GS. Omar Yaghi..
Chế tạo ra vật liệu mới
Giải thích về các công trình nghiên cứu khoa học quốc tế có chỉ số ảnh hưởng cao (đồng tác giả 4 nghiên cứu, 2 là tác giả chính, 3 là tác giả liên hệ), Lạc Hà cho biết, nghiên cứu “Khả năng hấp phụ methanol cao của hai seri vật liệu MOF: vật liệu tiềm năng cho ứng dụng chuyển hoá nhiệt” đã nghiên cứu hai series vật liệu mới, khung hữu cơ kim loại (MOF), với tên gọi là M-VNU-74-I và M-VNU-II. Lạc Hà giải thích: “Trong đó M là Mg, Ni, Co, còn VNU là viết tắt của Đại học quốc gia TP.HCM”, chúng đã được thiết kế để tăng dung lượng hấp phụ methanol nhờ các nhóm chức năng amide phân cực. M-VNU-I và -II, các vật liệu đồng cấu trúc với MOF-74 được công bố bới GS. Omar Yaghi (Đại học California, Berkeley, Hoa Kỳ), có khả năng hấp phụ methanol được phát hiện cao nhất so với các vật liệu đã được các nhà khoa học công bố trước đây. Những phát hiện này góp phần làm nổi bật tiềm năng của các vật liệu trên trong các ứng dụng của hệ thống bơm nhiệt hấp phụ.
Trong nghiên cứu thứ hai, vật liệu khung hữu cơ kim loại mang tên MOF-901 được thiết kế tổng hợp từ sự kết hợp hoá học vật liệu khung hữu cơ kim loại (MOF) và vật liệu khung hữu cơ cộng hoá trị (COF). MOF-901 có cấu trúc không gian 2 chiều (2D) dựa trên tâm kim loại Titan, là một trong những vật liệu khung hữu cơ kim loại rất khó tổng hợp và có số lượng rất ít so với các vật liệu MOF khác (MOF chứa đồng, kẽm, sắt …). MOF-901 có khả năng xúc tác phản ứng quang hoá (dưới tác dụng của ánh sáng khả kiến) ứng dụng trong tổng hợp thuỷ tinh hữu cơ tốt hơn nhiều lần so với xúc tác thương mại truyền thống P25-TiO2 khi cho sản phẩm polymer có khối lượng phân tử lớn và độ đồng đều cao. Bên cạnh đó, MOF-901 có khả năng tái sử dụng ít nhất 3 lần liên tục mà không giảm đi hoạt tính xúc tác. Trong hướng nghiên cứu tiếp theo, Lạc Hà mở rộng tính ứng dụng của MOF-901 bằng cách kỹ thuật hoá cấu trúc tinh thể của MOF-901 nhằm thay đổi hàng rào năng lượng của vật liệu này. Kết quả thu được MOF-902 với tính chất quang hoá nổi trội và vượt hơn hẳn MOF-901 cũng như các chất xúc tác cùng lĩnh vực.
Lạc Hà phát biểu tại buổi lễ vinh danh
Đặc biệt, trong nghiên cứu “Độ dẫn proton cao tại độ ẩm thấp của vật liệu MOF trên nền kim loại Sắt”, vật liệu khung hữu cơ kim loại với tên gọi là VNU-15 đã được tổng hợp thành công và phân tích các đặc trưng trong cấu trúc. VNU-15 có khả năng dẫn proton cao hơn hẳn so với vật liệu Nafion hay các vật liệu khác đã công bố. VNU-15 có tiềm năng thay thế Nafion, loại vật liệu rất đắt tiền, ứng dụng trong lĩnh vực năng lượng.
Khi nghiên cứu chế tạo vật liệu MOF bền trong nước chứa tâm kim loại Zirconium và Hafnium, ứng dụng trong xúc tác quang hoá, Lạc Hà và đồng nghiệp đã nghiên cứu ra 2 vật liệu khung hữu cơ kim loại dựa trên tâm Zirconium và Hafinum, với tên gọi là VNU-1 và VNU-2 được thiết kế chế tạo trên cơ sở định hướng ứng dụng trong lĩnh vực môi trường. VNU-1 có khả năng phân huỷ hoàn toàn các phân tử thuốc nhuộm, là sản phẩm phụ độc hại trong công nghiệp dệt nhuộm, trong vòng nửa giờ đồng hồ dưới tác dụng kích thích của ánh sáng khả kiến. Tính chất này ưu việt hơn hẳn nếu so sánh với các chất xúc tác khác sử dụng cùng mục đích ở thời gian phân huỷ chất độc nhanh, khả năng tái sinh xúc tác đến 3 lần mà không giảm hoạt tính.
Bên cạnh đó, nghiên cứu “Vật liệu MOF chứa liên kết Azo ứng dụng xúc tác trực tiếp cho phản ứng tạo các hợp chất amide có dược tính” cũng là một nghiên cứu mang tính ứng dụng cao. Lạc Hà cho biết, phản ứng tổng hợp các hợp chất chứa liên kết amide, có dược tính được thực hiện trực tiếp thông qua xúc tác dị thể Zr-AzoBDC. Loại xúc tác này được tổng hợp và phân tích các tính chất đặc trưng. Khả năng xúc tác cho phản ứng tạo hợp chất amide của Zr-AzoBDC là hoàn toàn vượt trội so với các xúc tác truyền thống sử dụng trong phản ứng amide hoá, mở ra hướng ứng dụng trong hoá học tổng hợp các hoạt chất có dược tính cao phục vụ trong nghiên cứu y sinh..
Trong những công trình TS. Nguyễn Lạc Hà đứng tên tác giả chính và đồng tác giả, mỗi công trình có nét độc đáo riêng, nhưng điểm chung là đều nghiên cứu chế tạo vật liệu mới, đặc biệt là vật liệu khung hữu cơ kim loại có diện tích bề mặt cao, cấu trúc tinh thể có trật tự và được sắp xếp đến kích thước nano phân tử phục vụ cho các nghiên cứu sâu về bản chất vật liệu cũng như các biến tính trong ứng dụng của khoa học hiện đại. Hiện tại Lạc Hà theo đuổi hướng nghiên cứu tổng hợp các vật liệu có độ xốp cao phục vụ lưu trữ khí thiên nhiên (CH4) ứng dụng trong năng lượng tái tạo và công nghiệp vận tải.
Lạc Hà chia sẽ ước mơ lớn nhất của mình là được đi nhiều nơi, được làm việc với các nhà khoa học lớn nhằm học hỏi nhiều kiến thức và cải thiện bản thân. Bên cạnh đó, anh mong muốn sau này có thể phát triển con đường nghiên cứu riêng, hợp với các nhóm nghiên cứu trong và ngoài nước, trở thành cầu nối giúp đỡ các thế hệ đàn em, góp phần vào phát triển khoa học kỹ thuật của nước nhà..
