Luận án Tiến sĩ Khoa học vật liệu: Nghiên cứu tính chất nhạy khí của vật liệu nano ô xít sắt sử dụng vi cân tinh thể thạch anh

Luận án Tiến sĩ Khoa học vật liệu "Nghiên cứu tính chất nhạy khí của vật liệu nano ô xít sắt sử dụng vi cân tinh thể thạch anh" trình bày các nội dung chính sau: Chế tạo, khảo sát tính chất vật liệu nano ô-xít sắt và lớp cảm nhận trên điện cực của vi cân tinh thể thạch anh; Đặc trưng nhạy khí của hạt nano ô-xít sắt sử dụng cảm biến của vi cân tinh thể thạch anh.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Khoa học vật liệu: Nghiên cứu tính chất nhạy khí của vật liệu nano ô xít sắt sử dụng vi cân tinh thể thạch anh BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN THÀNH VINHNGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT NHẠY KHÍ CỦA VẬT LIỆU NANO Ô-XÍT SẮT SỬ DỤNG VI CÂN TINH THỂ THẠCH ANH LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU HÀ NỘI, 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN THÀNH VINHNGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT NHẠY KHÍ CỦA VẬT LIỆU NANO Ô-XÍT SẮT SỬ DỤNG VI CÂN TINH THỂ THẠCH ANH Ngành: Khoa học vật liệu Mã ngành: 9440122 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1. PGS. TS. Nguyễn Văn Quy 2. GS. TS. Lê Anh Tuấn HÀ NỘI, 2021 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến PGS. TS Nguyễn VănQuy – Viện Đào tạo Quốc tế về Khoa học vật liệu (ITIMS) – Đại học Bách Khoa HàNội, GS. TS Lê Anh Tuấn – Viện Nghiên cứu nano – Đại học Phenikaa. Các thầy đãtận tình giúp đỡ và hướng dẫn em trong suốt quá trình làm học tập và hoàn thành luậnán. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, các anh chị em NCS, học viêncao học ở Viện đào tạo Quốc tế về Khoa học vật liệu (ITIMS), nhóm nghiên cứu NEB(ITIMS – AIST – Phenikaa University), nhóm iSensor (ITIMS) đã giúp đỡ em rấtnhiều trong công tác chuyên môn, đóng góp nhiều ý kiến tận tình trong quá trình học,giúp em hoàn thành luận án. Đồng thời, tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ chuyênmôn và công tác giảng dạy, chế độ người lao động của Ban giám hiệu, tập thể sửphạm nhà trường và đặc biệt là của anh chị em đồng nghiệp ở Bộ môn Vật lý côngnghệ – Khoa Khoa học ứng dụng – Trường Đại học Công nghệ GTVT, đã giúp tôihoàn thành luận án. Cuối cùng và không kém phần quan trọng, tôi xin cảm ơn các thành viên tronggia đình tôi đã luôn ở bên tôi và mang lại cho tôi động lực để hoàn thành quá trìnhhọc tập nghiên cứu khoa học. Nghiên cứu sinh Nguyễn Thành Vinh LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cảm đoan luận án này là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự chỉ bảokhoa học của tập thể hướng dẫn. Luận án này không có sự sao chép tài liệu, côngtrình nghiên cứu của người khác mà không có trích dẫn trong danh mục tài liệu thamkhảo. Những kết quả trong luận án chưa được ai công bố dưới bất kì hình thức nàongoài tôi và tập thể hướng dẫn. Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm trước nhà trườngvề lời cam đoan này. Hà Nội, ngày ……tháng…..năm……... Thay mặt tập thể hướng dẫn Nghiên cứu sinh PGS. TS Nguyễn Văn Quy Nguyễn Thành Vinh MỤC LỤCLỜI CẢM ƠNLỜI CAM ĐOANDANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ............................................. ivDANH MỤC CÁC BẢNG....................................................................................... viDANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ................................................................. viiMỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................... 1 2. Mục tiêu của luận án ......................................................................................... 3 3. Nội dung nghiên cứu ......................................................................................... 3 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .................................................................... 3 5. Phương pháp nghiên cứu.................................................................................. 4 6. Ý nghĩa khoa học và những đóng góp thực tiễn của luận án ........................ 4 7. Tính mới của luận án ........................................................................................ 4 8. Bố cục của luận án............................................................................................. 5CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .................................................................................... 7 1.1. Tổng quan về vi cân tinh thể thạch anh (QCM) ......................................... 7 1.1.1. Hiệu ứng áp điện ........................................................................................ 7 1.1.2. Vi cân tinh thể thạch anh ........................................................................... 8 1.2. Tổng quan về ứng dụng QCM trong cảm biến khí ................................... 12 1.2.1. Giới thiệu về cảm biến khí ....................................................................... 12 1.2.2. Cảm biến QCM và nguyên lý hoạt động ................................................. 13 1.2.3. Cơ chế nhạy khí của các cảm biến QCM ................................................ 17 1.3. Tổng quan về vật liệu nhạy khí của cảm biến QCM ................................ 19 1.3.1. Vật liệu nhóm cacbon .............................................................................. 19 1.3.2. Vật liệu polymer và vật liệu hữu cơ ........................................................ 22 1.3.3. Khung hữu cơ kim loại ............................................................................ 25 1.3.4. Vật liệu nano ô-xít kim loại bán dẫn và các chất vô cơ ........................... 27 1.4. Tổng quan về vật liệu ô-xít sắt .................................................................... 29 1.4.1. Phương pháp chế tạo vật liệu nano ô-xít sắt ............................................ 29 1.4.2. Vật liệu nano ô-xít sắt ứng dụng trong lĩnh vực cảm biến và môi trường...31 1.4.3. Tổng q ...