Luận án Tiến sĩ Khoa học vật liệu: Nghiên cứu chế tạo ô xít kim loại Zn2SnO4 nhằm ứng dụng cho cảm biến hơi hợp chất hữu cơ

Luận án được thực hiện với mục tiêu nhằm tổng hợp thành công một số cấu trúc nano của vật liệu ô xít kim loại bán dẫn Zn2SnO4 với các hình thái khác nhau bằng phương pháp thủy nhiệt trên cơ sở thay đổi các điều kiện chế tạo khác nhau như: nhiệt độ thủy nhiệt, độ pH, và thay đổi khối lượng chất hoạt động bề mặt;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Khoa học vật liệu: Nghiên cứu chế tạo ô xít kim loại Zn2SnO4 nhằm ứng dụng cho cảm biến hơi hợp chất hữu cơ LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan nội dung của luận án này là công trình nghiên cứucủa riêng tác giả dưới sự hướng dẫn của TS. Chử Mạnh Hưng, GS. TS. NguyễnĐức Hòa. Các số liệu và kết quả trong luận án này hoàn toàn trung thực và chưađược tác giả khác công bố. Hà Nội, ngày…… tháng……năm 2021 Giáo viên hướng dẫn Tác giả TS. Chử Mạnh Hưng Nguyễn Hồng Hanh GS. TS. Nguyễn Đức Hòa i LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tập thể giáo viên hướngdẫn bao gồm TS. Chử Mạnh Hưng, GS. TS. Nguyễn Đức Hòa. Các Thầy đã đónggóp các ý kiến khoa học quý báu cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôihoàn thành luận án này. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới GS. TS. Nguyễn Văn Hiếu, PGS.TS.Nguyễn Văn Duy; PGS.TS. Đặng Thị Thanh Lê, TS. Chu Thị Xuân và tập thểcán bộ Phòng thí nghiệm nghiên cứu phát triển và ứng dụng Cảm biến nano đãluôn nhiệt tình giúp đỡ, chia sẻ kinh nghiệm và gợi mở nhiều ý tưởng quan trọngđể tôi thực hiện các nghiên cứu của luận án này. Tôi cũng xin cảm ơn các nghiêncứu sinh và học viên cao học của nhóm iSensors đã luôn đồng hành và hỗ trợ tôitrong quá trình nghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm ơn Viện Đào tạo Quốc tế về Khoa học Vật liệu;Phòng KT & CN Ảnh Nhiệt, Viện Vật lý Kỹ thuật, Viện KH-CN Quân Sự;Phòng Đào tạo - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã tạo điều kiện cho tôiđược học tập và nghiên cứu. Tôi xin cảm ơn Quỹ Đổi mới sáng tạo (VINIF) đãtài trợ cho nghiên cứu này thông qua đề tài với mã số VINIF. 2019.DA10. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể gia đình, bạn bè và đồngnghiệp đã luôn động viên và chia sẻ để tôi hoàn thành luận án này. Tác giả Nguyễn Hồng Hanh ii MỤC LỤCLỜI CAM ĐOAN .................................................................................................. iLỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... iiDANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ......................................... viDANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................ viiDANH MỤC HÌNH ẢNH ................................................................................. viiiGIỚI THIỆU CHUNG ......................................................................................... 11. Lý do chọn đề tài .............................................................................................. 12. Mục tiêu nghiên cứu......................................................................................... 43. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................... 54. Phương pháp nghiên cứu................................................................................. 55. Ý nghĩa của đề tài ............................................................................................. 66. Tính mới của đề tài .......................................................................................... 67. Cấu trúc của luận án ........................................................................................ 6CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ................................................................................ 9 1.1. Tổng quan về cảm biến khí VOCs........................................................... 9 1.1.1. Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs) và mối liên hệ với các bệnh thường gặp ....................................................................................................... 9 1.1.2. Kỹ thuật phân tích hơi thở ................................................................... 13 1.1.3. Các loại vật liệu nhạy khí VOCs ứng dụng để chế tạo cảm biến ........ 16 1.2. Cảm biến khí VOCs sử dụng ô xít kim loại bán dẫn ........................... 18 1.3. Tình hình nghiên cứu cảm biến khí VOCs dựa trên vật liệu ô xít kim loại bán dẫn ..................................................................................................... 19 1.4. Cơ chế nhạy khí của vật liệu ô xít kim loại bán dẫn với khí VOCs.......... 30 1.4.1. Đối với ô xít bán dẫn loại n ................................................................. 33 1.4.2. Đối với ô xít bán dẫn loại p ................................................................. 36 1.4.3. Cơ chế nhạy khí của cảm biến ô xít kim loại bán dẫn sử dụng ...