Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Khảo sát ảnh hưởng của cấu trúc điện cực đến khả năng đáp ứng của sensor oxy

Luận văn nghiên cứu và chế tạo các sensor oxy sử dụng các vật liệu điện cực khác nhau với các kích thước khác nhau có khả năng làm việc ổn định, lâu dài trong môi trường làm việc; nghiên cứu ảnh hưởng của vật liệu sử dụng làm màng khuếch tán oxy đến tín hiệu của sensor chế tạo được; khảo sát đáp ứng tín hiệu của điện cực trong điều kiện chế tạo hàng loạt.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Khảo sát ảnh hưởng của cấu trúc điện cực đến khả năng đáp ứng của sensor oxy ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAMTRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN VIỆN HÓA HỌC PHẠM THU GIANGKHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CẤU TRÚC ĐIỆN CỰC ĐẾN KHẢ NĂNG ĐÁP ỨNG CỦA SENSOR OXY TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Hà Nội – 2013 MỞ ĐẦU Ngày nay cùng với những tiến bộ nhanh chóng của khoa học và công nghệ, cácphương pháp phân tích điện hoá nói chung và điện hóa môi trường nói riêng đã vàđang đóng một vai trò quan trọng trong khoa học cũng như trong cuộc sống hàng ngày.Cùng với sự tiến bộ của kỹ thuật điện tử và vi điện tử, máy móc dùng trong phân tíchđiện hóa ngày càng hoàn thiện và đa dạng từ đó việc xác định hàm lượng các chất vôcơ trong môi trường dần đảm bảo sự chính xác. Ở nước ta những năm trước đây trangthiết bị cho quan trắc và phân tích môi trường còn thiếu và chưa hiện đại hóa do đó cónhững bất cập về quản lý kỹ thuật và lưu trữ, xử lý số liệu. Gần đây mạng lưới Quantrắc và Phân tích Môi trường Quốc gia có một bước phát triển nhanh. Tuy nhiên, độchính xác của các kết quả phân tích môi trường thu được còn chưa cao phụ thuộc vàonhiều yếu tố, trong đó hệ thống máy đo là đặc biệt quan trọng. Nước ta đã nhập vàtrang bị một số các thiết bị cho trạm quan trắc về môi trường (chủ yếu là cho khí)nhưng giá thành rất cao và khó khăn trong việc sửa chữa, bảo hành nên vấn đề nghiêncứu và chế tạo ra các thiết bị phục vụ cho vấn đề trên là cần thiết. Trong đó nghiên cứuchế tạo các sensor phục vụ quan trắc là vấn đề cần được quan tâm và nghiên cứu thựchiện. Bên cạnh đó, vấn đề ô nhiễm môi trường cũng đang là mối quan tâm của toànnhân loại, nó không chỉ dừng lại ở quy mô một quốc gia mà ở quy mô toàn cầu. Trongđó, môi trường nước ngọt cũng là một vấn đề cần được quan tâm và xem xét. Nguồnnước tự nhiên dồi dào bảo đảm cho trái đất luôn được cân bằng về khí hậu. Nước làdung môi lý tưởng để hoà tan, phân bố các hợp chất vô cơ và hữu cơ, tạo điều kiệnthuận lợi cho phát triển thế giới thủy sinh, các loài thủy sản và các loài động, thực vậttrên cạn. Một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất của nước thải là hàm lượng oxy hoà tanvì oxy không thể thiếu được đối với tất cả các cơ thể sống trên cạn cũng như dướinước. Oxy duy trì quá trình trao đổi chất, sinh ra năng lượng cho sự sinh trưởng, sinhsản và tái sản xuất. Oxy hòa tan là một trong những chất quan trọng nhất trong các quá trình hóahọc, sinh học và hóa sinh. Oxy hòa tan là một chỉ tiêu để đánh giá chất lượng nước, nócũng là thước đo mức độ ô nhiễm các chất hữu cơ có thể phân hủy sinh học (BOD) vàvì vậy rất thường gặp trong kiểm soát môi trường nước. Trong số các phương pháp xác định DO thì việc sử dụng sensor là phổ biến,trong đó sensor oxy theo kiểu Clark được sử dụng rộng rãi nhất và đã được ứng dụngrộng rãi trong các phân tích cơ bản, kiểm tra sự lên men và phát triển biosensor [24].Trong hai thập niên qua, nhờ sự phát triển của công nghệ bán dẫn và kỹ thuật cơ khíchính xác, những sensor oxy kiểu Clark khác nhau đã được đề xuất chế tạo [11]. Từ nhu cầu trên, được sự hướng dẫn của PGS. TS. Vũ Thị Thu Hà tôi tiến hànhthực hiện đề tài “Khảo sát ảnh hưởng của cấu trúc điện cực đến khả năng đáp ứngcủa sensor oxy”. Nội dung nghiên cứu của bản luận văn được tập trung vào các điểm sau đây: - Nghiên cứu và chế tạo các sensor oxy sử dụng các vật liệu điện cực khác nhau với các kích thước khác nhau có khả năng làm việc ổn định, lâu dài trong môi trường làm việc. - Nghiên cứu ảnh hưởng của vật liệu sử dụng làm màng khuếch tán oxy đến tín hiệu của sensor chế tạo được - Khảo sát đáp ứng tín hiệu của điện cực trong điều kiện chế tạo hàng loạt - So sánh khả năng đáp ứng và độ ổn định của các sensor chế tạo trong nước với các sensor nhập khẩu từ nước ngoài. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Vai trò của oxy trong môi trường Tất cả các sinh vật đều cần oxy để duy trì sự sống. Oxy là loại khí khó hoà tan vàkhông tác dụng với nước về mặt hoá học. Nồng độ oxy hòa tan (DO) có nhiều ý nghĩavề mặt sinh hóa và môi trường, đó cũng là chỉ tiêu bắt buộc trong việc đánh giá ônhiễm các môi trường nước. 1.2. Các phương pháp đo nồng độ oxy hòa tan trong môi trường 1.2.1. Phương pháp đo cổ điển: Phương pháp đo DO cổ điển được thực hiện bằng cách đốt nóng mẫu để đuổi khíhòa tan và xác định oxy từ mẫu khí thu được này nhờ áp dụng phương pháp phân tíchkhí. 1.2.2. Phương pháp chuẩn độ Winkler Quy trình quy định trong TCVN 7324: 2004; tuy nhiên cách tiến hành gồm nhiềubước và tiêu tốn thời gian. 1.2.3. Phương pháp sensor quang học Ưu điểm: Đ ...