Thông tin tài liệu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN VÕ THỊ HẬN NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT NHẠY HƠI ACETONE CỦA VẬT LIỆU ZnO CÓ CẤU TRÚC PHÂN NHÁNH BIẾN TÍNH BỀ MẶT BỞI CÁC HẠT NANO NiO Chuyên ngành: Vật lý chất rắn Mã số: 8440104 Người hướng dẫn: TS NGUYỄN MINH VƯƠNG e LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn TS Nguyễn Minh Vương Các số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Bình Định, ngày … tháng … năm 2019 Tác giả luận văn Võ Thị Hận e LỜI CẢM ƠN Trong thời gian nghiên cứu hồn thành khóa luận này, ngồi nổ lực thân nhận quan tâm giúp đỡ nhiệt tình q thầy cơ, gia đình bạn bè Tơi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Quy Nhơn, Ban chủ nhiệm khoa tất quý thầy cô ngồi khoa Vật Lý tận tình giảng dạy giúp đỡ tơi suốt q trình học tập trường Đặc biệt, tơi xin bày tỏ lịng biết sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn TS Nguyễn Minh Vương - người Thầy tận tình bảo, trao cho kiến thức, kinh nghiệm vô quý báu để tơi hồn thành luận văn suốt thời gian qua Bình Định, ngày … tháng … năm 2019 Học viên Võ Thị Hận e MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU NỘI DUNG CHƯƠNG : TỔNG QUAN 1.1 KHÁI QUÁT VỀ CẢM BIẾN KHÍ 1.1.1 Cảm biến khí trở hóa dựa vật liệu SMOs 1.1.2 Cấu trúc cảm biếnkhí trở hóa 11 1.1.3 Đặc trưng cảm biến khí 13 1.1.3.1 Độ đáp ứng khí 13 1.1.3.2 Độ nhạy khí 14 1.1.3.3 Độ chọn lọc 14 1.1.3.4 Độ ổn định 15 1.1.3.5 Thời gian đáp ứng hồi phục 15 1.1.3.6 Độ phân giải 16 1.1.3.7 Giới hạn đo khí 17 1.1.3.8 Nhiệt độ làm việc 17 1.1.4 Các nhân tố ảnh hưởng đến độ nhạy cảm biến 18 e 1.1.4.1 Thành phần hóa học 18 1.1.4.2 Hình thái bề mặt 19 1.1.4.3 Cấu trúc 19 1.1.4.4 Độ ẩm nhiệt độ 22 1.2 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN ĐỘ CHỌN LỌC CỦA CẢM BIẾN KHÍ 22 1.3 VẬT LIỆU ZnO VÀ NiO 27 1.3.1 Cấu trúc tính chất vật liệu ZnO 27 1.3.1.1 Cấu trúc vật liệu ZnO 27 1.3.1.2 Cấu trúc vùng lượng vật liệu ZnO 28 1.3.1.3.Tính chất điện vật liệu ZnO 30 1.3.1.4 Tính chất quang vật liệu ZnO 30 1.3.2 Cấu trúc tính chất vật liệu NiO 31 1.4 CƠ CHẾ NHẠY KHÍ VÀ VAI TRỊ CỦA CHẤT XÚC TÁC NiO TRÊN ZnO 32 1.4.1 Hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học 32 1.4.1.1 Hấp phụ vật lý 33 1.4.1.2 Hấp phụ hóa học 34 1.4.2 Cơ chế nhạy khí 35 1.4.3 Cơ chế nhạy khí dây nano biến tính bề mặt sở tiếp xúc dị thể p-n 38 1.4.4 Vai trò NiO bề mặt ZnO 40 1.5 PHƯƠNG PHÁP ĐO CẢM BIẾN KHÍ 41 e 1.5.1 Phương pháp đo tĩnh 41 1.5.2 Phương pháp đo động 42 1.6 HỢP CHẤT HỮU CƠ DỄ BAY HƠI 43 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM CHẾ TẠO VÀ PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT MẪU 45 2.1 THỰC NGHIỆM CHẾ TẠO MẪU 45 2.1.1 Hóa chất thiết bị chế tạo mẫu 45 2.1.2 Phương pháp chế tạo vật liệu nano ZnO có cấu trúc phân nhánh 47 2.1.3 Phương pháp biến tính bề mặt ZnO hạt xúc tácNiO 48 2.2 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT MẪU 49 2.2.1 Phép đo nhiễu xạ tia X 49 2.2.2 Phép đo phổ tán sắc theo lượng 50 2.2.3 Chụp ảnh hiển vi điện tử quét 51 2.2.4 Phép đo phổ huỳnh quang 51 2.2.5 Phép đo tính chất điện tính chất nhạy khí 52 CHƯƠNG : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 55 3.1 ĐẶC TRƯNG CỦA VẬT LIỆU NANO ZnO-H VÀ NiO/ZnO-H 55 3.1.1 Hình thái bề mặt tính chất vi cấu trúc 55 3.1.1.1 Kết đo phổ nhiễu xạ tia X 55 3.1.1.2 Kết đo phổ tán sắc lượng 57 3.1.1.3 Hiển vi điện tử quét 58 3.1.1.4 Phổ huỳnh quang 60 e 3.1.2 Tính chất điện 62 3.2 TÍNH CHẤT NHẠY HƠI ACETONE CỦA CẢM BIẾN ZnO-H VÀ NiO/ZnO-H 66 3.2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ làm việc đến tính chất nhạy khí cảm biến 66 3.2.1.1 Ảnh hưởng nhiệt độ làm việc đến tính chất nhạy khí cảm biến dựa cấu trúc phân nhánh ZnO-H 66 3.2.1.2 Ảnh hưởng nhiệt độ làm việc đến tính chất nhạy khí cảm biến dựa cấu trúc phân nhánh ZnO biến tính bề mặt hạt nano NiO (NiO/ZnO-H) 67 3.2.1.3 So sánh độ hồi đáp acetone cảm biến dựa cấu trúc ZnO-H cấu trúc NiO(4min)/ZnO-H 68 3.2.2 Ảnh hưởng nồng độ NiO lên tính chất nhạy khí lớp nhạy NiO/ZnO-H 71 3.2.3 Độ chọn lọc cảm biến 73 KẾT LUẬN 76 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ 77 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (BẢN SAO) e DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tên đầy đủ Nghĩa tiếng Việt SMOs Semiconductor metal oxydes Ơ xít kim loại bán dẫn XRD X-ray Difraction Nhiễu xạ tia X SEM Scanning Electron Microscope Kính hiển vi điện tử quét PL Photoluminescence VOCs Volatile Organic Compounds EDS Energy Dispersive Spectrometer e Huỳnh quang Hợp chất hữu dễ bay Tán sắc theo lượng DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1: Phân loại cảm biến khí IUPAC năm 1991 10 Bảng 1.2: Các thông số vật lý ZnO 28 Bảng 1.3: So sánh hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học 34 Bảng 3.1: Độ đáp ứng cảm biến khí dựa cấu trúc ZnO-H 69 NiO(4min)/ZnO-H với 1,863% acetone nhiệt độ làm việc khác e DANH MỤC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1: Mơ hình tổng qt cảm biến khí Hình 1.2: Một số cấu trúc cảm biến khí: (a) khối thiêu kết, (b) lớp 12 nhạy mỏng phủ lên ống nhôm, (c) đế mỏng in lên màng, (d) điện cực cuộn dây trục Pt đưa vào hạt đậu nhỏ, (e) hạt đậu nhỏ với điện cực cuộn dây gia nhiệt, (f) linh kiện lắp thành thiết bị cảm biến khí, nắp kim loại lọc Hình 1.3: (a) Khả đáp ứng khí acetone cảm biến dựa 15 NiO/ZnO 100 ppm, 300oC, (b) Khả đáp ứng khí acetone cảm biến dựa NiO/ZnO 100 ppm, 300oC ngày thứ 6, 12, 18 Hình 1.4: Thời gian đáp ứng thời gian hồi phục 16 Hình 1.5: Phản ứng cảm biến đơn xít hợp chất xít 19 ethanol ppm 100% RH Hình 1.6: Mơ hình sơ đồ ảnh hưởng kích thước tinh thể đến độ 21 nhạy cảm biến khí xít kim loại Hình 1.7: Các cách tiếp cận để phát chọn lọc khí 23 Hình 1.8: Độ đáp ứng cảm biến với 100 ppm ethanol nhiệt 25 độ khảo sát Hình 1.9: Độ phản ứng cảm biến 2-PtW với khí với nồng độ 25 ppm 140oC Hình 1.10: Nguyên lý làm việc lọc vật lý (a) lọc hóa học (b) e 26 67 nhiệt làm việc định, cảm biến đặt buồng đo tiếp xúc với khí phút, sau xả acetone vào buồng đo thời gian phút sau ngắt acetone để cảm biến hồi phục Nồng độ khí xác định công thức 2.3 2.4 Độ hồi đáp xác định công thức S = Ri (với Ri Rg Rg điện trở cảm biến xác định mơi trường khí mơi trường khí khử acetone) Cảm biến thể tính chất của vật liệu xít bán dẫn loại n điện trở cảm biến giảm tiếp xúc với acetone Ta thấy, nhiệt độ tăng từ 200C, 240C, 280C độ hồi đáp tăng với giá trị tương ứng 1200%, 1500%, 10800% hạ xuống 10400% nhiệt độ tăng lên 320oC Như vậy, nhiệt độ làm việc tối ưu cảm biến dựa cấu trúc ZnO-H 280C Nhiệt độ làm việc tối ưu cảm biến trùng khớp với nhiệt độ mà điện trở cảm biến tăng cao vùng nhiệt độ khảo sát– nhiệt độ mà điện trở đạt giá trị “cực đại địa phương” (Hình 3.8c) 3.2.1.2 Ảnh hưởng nhiệt độ làm việc đến tính chất nhạy khí cảm biến dựa cấu trúc phân nhánh ZnO biến tính bề mặt hạt nano NiO (NiO/ZnO-H) Hình 3.11 thể tính chất nhạy khí cảm biến dựa cấu trúc phân nhánh ZnO biến tính bề mặt hạt nano NiO với thời gian chiếu xạ phút acetone pha loãng nồng độ 1,863% phút nhiệt độ khác Điện trở cảm biến giảm tiếp xúc với acetone thể tính chất vật liệu nhạy khí xít kim loại bán dẫn loại n Độ đáp ứng cảm biến nhiệt độ 200C, 240C, 280C, 320C 2400%, 3200%, 17400%, 8000% Như vậy, độ hồi đáp tăng từ 2400% 200C đến 17400% 280C, sau giảm xuống cịn 8000% nhiệt độ tăng đến 320C Từ ta xác định nhiệt độ làm việc tối ưu cảm biến NiO(4min)/ZnO-H 280C e 68 Hình 3.11: Tính chất hồi đáp kiểu điện trở cảm biến dựa cấu trúc phân nhánh ZnO biến tính bề mặt hạt nano NiO với thời gian chiếu xạ phút (NiO(4min)/ZnO-H) acetone nồng độ 1,863% nhiệt độ 200C, 240C, 280C, 320C 3.2.1.3 So sánh độ hồi đáp acetone cảm biến dựa cấu trúc ZnO-H cấu trúc NiO(4min)/ZnO-H Độ đáp ứng hai cảm biến khảo sát kiện tiếp xúc với acetone pha lỗng khơng khí khơ với nồng độ 1,863% phút nhiệt độ khác thể Hình 3.12 Kết thực nghiệm cho thấy hai cảm biến có độ đáp ứng cao 280C độ đáp ứng cảm biến NiO(4min)/ZnO-H cao gấp 1,6 lần so với cảm biến ZnO-H So với cảm biến dựa cấu trúc ZnO-H, độ nhạy cảm biến cấu trúc NiO(4min)/ZnO-H cao nhiệt độ làm việc 200C, 240C 280C; nhiên điều lại ngược lại nhiệt độ 320C Độ đáp ứng tăng lên bề mặt ZnO-H biến tính bề mặt hạt nano NiO, điều cho thấy vai trò tăng hiệu suất nhạy khí hạt nano NiO Độ đáp ứng cảm biến ZnO-H NiO(4min)/ZnO-H thể Bảng 3.1 Hình 3.12 e 69 Bảng 3.1:Độ đáp ứng cảm biến khí dựa cấu trúc ZnO-H NiO(4min)/ZnO-H với 1,863% acetone nhiệt độ làm việc khác Nhiệt độ (C) Cấu trúc cảm biến 200 240 280 320 ZnO-H 1200 1500 10800 10400 NiO(4min)/ZnO-H 2400 3200 17400 8000 Hình 3.12: Độ hồi đáp cảm biến khí dựa cấu trúc ZnO-H NiO(4min)/ZnO-H với 1,863% acetone nhiệt độ khác Trong mơi trường khơng khí, phân tử oxy hấp phụ mặt vật liệu nhạy khí cấu trúc phân nhánh ZnO, nhận điện tử từ vật liệu trở thành ion oxy Trong vùng nhiệt độ khảo sát (200oC – 320oC) oxy tồn dạng Otheo phương trình: O2(khí) + 2e- 2O-(hấp phụ) e (3.1) 70 làm cho điện trở ZnO-H tăng cao Khi tiếp xúc với khí khử acetone, phân tử acetone phản ứng với oxy hấp phụ trả lại điện tử cho ZnO-H làm điện trở cảm biến giảm xuống (CH3)2CO(khí) + 8O- 3CO2(hấp phụ) + 3H2O + 8e- (3.2) Đối với cảm biến dựa cấu trúc NiO/ZnO-H, hạt nano NiO có kích thước nhỏ phân bố rời rạc bề mặt ZnO-H hình thành lớp tiếp giáp ZnO bán dẫn loại n NiO bán dẫn loại p đóng vai trị quan trọng việc tăng cường hoạt động nhạy khí [7] Trong khơng khí khơ, mức lượng Fermi ZnO cao NiO nên hai xít kim loại bán dẫn tiếp xúc với có dịch chuyển điện tử từ ZnO sang NiO lỗ trống từ NiO sang ZnO đạt trạng thái cân bằng, hình thành hàng rào Đồng thời, ion oxy hấp phụ bề mặt vật liệu hình thành lớp suy giảm electron mở rộng mở rộng phía ZnO làm điện trở cảm biến dựa cấu trúc NiO/ZnO-H cao so với cấu trúc ZnO-H Trong mơi trường khí khử, ion oxy hấp phụ bề mặt vật liệu phản ứng với acetone trả lại điện tử cho vùng dẫn làm thay đổi điện trở cảm biến Điện trở R cảm biến xác định công thức R ~ Bexp( qθ ) (với B: kT số liên quan đến nhiệt độ trung bình xung quanh, : hàng rào thế, k: số Boltzman T nhiệt độ tuyệt đối) [7] Khi có thay đổi nhỏ hàng rào dẫn đến thay đổi mạnh mẽ độ dẫn vật liệu Vì vậy, độ đáp ứng cảm biến dựa cấu trúc NiO(4min)/ZnO-H cao Bên cạnh đó, hiệu suất nhạy acetone tăng lên cảm biến NiO/ZnO-H hiệu ứng xúc tác hạt nano NiO làm tăng tốc độ phân hủy acetone sang dạng khác dẫn đến gia tăng khả phản ứng bề mặt vật liệu Tuy nhiên, điều cần nghiên cứu thêm e 71 3.2.2 Ảnh hưởng nồng độ NiO lên tính chất nhạy khí lớp nhạy NiO/ZnO-H Tính chất hồi đáp acetone có nồng độ 1,863% cảm biến dựa cấu trúc ZnO phân nhánh biến tính bề mặt hạt nano NiO với thời chiếu xạ UV khác (4 phút, phút, 16 phút, 24 phút) khảo sát nhiệt độ làm việc tối ưu 280C (Hình 3.13) Ở cảm biến đo với với vòng lặp Kết cho thấy cảm biến chế tạo có khả lặp lại tốt Sự phụ thuộc độ đáp ứng cảm biến vào thời gian lắng đọng NiO tính tốn so sánh Hình 3.14 Độ đáp ứng cảm biến 10800%, 17400%, 33000%, 22500% 11800% tương ứng với thời gian chiếu xạ UV phút, phút, phút, 16 phút 24 phút Khi thời gian chiếu xạ UV tăng, nồng độ hạt nano có mặt cảm biến tăng lên, độ đáp ứng cảm biến tăng từ 10800%-0 phút đạt giá trị lớn 33000%-8 phút sau giảm 1100%-24 phút Điều chúng tơi cho ZnO biến tính bề mặt hạt nano NiO nồng độ thấp, hạt NiO bề mặt ZnO hoạt động chất xúc tác phân ly phân tử acetone oxy thành dạng có hoạt tính cao, chúng tràn bề mặt bán dẫn ZnO hấp phụ vào bề mặt vật liệu làm tăng tốc độ phản ứng hóa học bề mặt vật liệu, độ đáp ứng cảm biến tăng lên Khi thời gian chiếu xạ UV tăng lên, nồng độ NiO tăng lên khả xúc tác chất khí bề mặt phân ly nhiều hơn, nhiên lượng NiO tăng cao làm giảm diện tích bề mặt vật liệu ZnO dẫn đến khả phản ứng bề mặt vật liệu ZnO giảm, độ đáp ứng khí cảm biến giảm Như vậy, khảo sát thời gian lắng đọng hạt nano NiO lên vật liệu ZnO-H ta xác định thời gian tối ưu để lắng đọng NiO phút nhiệt độ làm việc 280oC e 72 Hình 3.13: Tính chất hồi đáp acetone với nồng độ 1,863% cảm biến dựa cấu trúc NiO(4min)/ZnO-H (a), NiO(8min)/ZnO-H (b), NiO(16min)/ZnO-H (c), NiO(24min)/ZnO-H (d) nhiệt độ làm việc cảm biến 280C e 73 Hình 3.14: Sự phụ thuộc độ đáp ứng cảm biến theo thời gian lắng đọng NiO khác nhiệt độ làm việc cảm biến 280C Thời gian đáp ứng/thời gian hồi phục mẫu ZnO-H, NiO(4min)/ZnO-H, NiO(8min)/ZnO-H, NiO(16min)/ZnO-H, NiO(24min)/ZnO-H tính tốn giây/930 giây, giây/826 giây, giây/298 giây, giây/678 giây, giây/669 giây acetone với nồng độ 1,863% nhiệt độ 280C Các mẫu thể thời gian đáp ứng với acetone nhanh Các cấu trúc biến tính bề mặt hạt nano NiO có thời gian hồi phục nhanh so với cấu ZnO-H tinh khiết điều cho thấy vai trò hạt nano NiO trình giải hấp Đặc biệt, cảm biến NiO(8min)/ZnO-H cho thấy thời gian hồi phục rút ngắn 3,1 lần so với cảm biến ZnO-H 3.2.3 Độ chọn lọc cảm biến Độ chọn lọc thông số để đánh giá chất lượng khả ứng dụng vào thực tế cảm biến, chúng tơi tiến hành khảo sát so sánh độ đáp ứng cảm biến dựa cấu trúc ZnO-H e 74 NiO(8min)/ZnO-H với ba loại khí VOCs gồm acetone, ethanol methanol nồng độ 0,4769% nhiệt độ làm việc khác thể Hình 3.15a Độ chọn lọc cảm biến tính tốn so sánh Hình 3.15b Ở độ chọn lọc cảm biến xác định biểu thức: Sei = Si n Sj j=1 (3.3) Trong đó: Si độ đáp ứng cảm biến khí thứ i, n S j j=1 tổng độ đáp ứng cảm biến tất khí so sánh (kể khí thứ i) nồng độ nhiệt độ làm việc cảm biến Kết cho thấy cảm biến ZnO-H có độ đáp ứng tốt ethanol vùng nhiệt độ làm việc 200C 240C độ đáp ứng tốt có độ chọn lọc cao acetone tăng nhiệt độ làm việc 280C 320C (Hình 3.15a) Điều thú vị rằng, cấu trúc NiO(8min)/ZnO-H cải thiện độ đáp ứng acetone mà làm giảm độ đáp ứng ethanol methanol hầu hết vùng nhiệt độ khảo sát (trừ nhiệt độ 320C), đặc biệt tính chất thể rõ nhiệt độ làm việc 280C Tại nhiệt độ làm việc tối ưu 280C độ đáp ứng cấu trúc NiO(8min)/ZnO-H acetone 8447% cao gấp 48,3 lần ethanol, gấp 136,3 lần methanol gấp 3,1 so với cấu trúc ZnO-H Như vậy, cách kết hợp việc lựa chọn nhiệt độ làm việc cảm biến biến tính bề mặt ZnO NiO, cải thiện khơng độ đáp ứng mà độ chọn lọc cảm biến acetone e 75 Hình 3.15: Độ hồi đáp (a) độ chọn lọc (b) cảm biến dựa cấu trúc ZnO-H NiO(8 min)/ZnO-H ba loại khí VOCs gồm acetone, ethanol methanol nồng độ 0,4769% nhiệt độ làm việc khác e 76 KẾT LUẬN Sau trình thực luận văn thạc sĩ khoa Vật lý trường Đại Học Quy Nhơn, từ kết chế tạo cảm biến, nghiên cứu hình thái cấu trúc vật liệu, khảo sát tính chất điện đặc trưng nhạy khí cảm biến, thu kết sau: - Đã chế tạo thành công cấu trúc nano ZnO phân nhánh biến tính bề mặt hạt nano NiO với thời gian lắng đọng khác Tính chất cấu trúc tinh thể tính chất hình thái bề mặt khảo sát phép đo XRD, EDS SEM - Tính chất huỳnh quang vật liệu chế tạo khảo sát phép đo phổ huỳnh quang PL Từ xác định độ rộng vùng cấm ZnO 3,26 eV từ đỉnh phát xạ 380 nm Nguồn gốc đỉnh phát xạ vùng ánh sáng nhìn thấy phân tích - Tính chất điện tính chất nhạy acetone cấu trúc cảm biến chế tạo nghiên cứu cách có hệ thống Độ chọn lọc độ lặp lại cảm biến khảo sát nghiên cứu Kết thu cho thấy cảm biến dựa cấu trúc ZnO phân nhánh biến tính bề mặt hạt nano NiO thể độ nhạy độ chọn lọc cao acetone, thời gian đáp ứng hồi phục ngắn so với cấu trúc ZnO phân nhánh tinh khiết nhiệt độ làm việc tối ưu 280C Cảm biến NiO(8min)/ZnO có độ đáp ứng cao với độ ổn định độ chọn lọc tốt Tuy nhiên, luận văn số tồn tại: + Chưa nghiên cứu nhiều loại VOCs khác hạn chế mặt thời gian + Chưa khảo sát ảnh hưởng việc chiếu ánh sáng suốt q trình đo lên tính chất nhạy cảm biến e 77 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ [1] Dinh Tien Dung, Vo Thi Han, Do Dai Duy, Nguyen Ngoc Khoa Truong, Hoang Nhat Hieu, Bui Van Hao, Nguyen Van Nghia and Nguyen Minh Vuong (2018), “ZnO nanostructures for Acetone sensing application”, The 9th International Workshop on Advanced Materials Science and Nanotechnology (IWAMSN2018), 8-11 November, 2018 − Ninh Binh, Vietnam e 78 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] A Mirzaei, S G Leonardi, and G Neri (2016), “Detection of hazardous volatile organic compounds (VOCs) by metal oxide nanostructuresbased gas sensors: A review”, Ceram Int, vol 42, no 14, pp 15119– 15141 [2] F Meng et al (2015), “Flower-like hierarchical structures consisting of porous single-crystalline ZnO nanosheets and their gas sensing properties to volatile organic compounds (VOCs)”, J Alloys Compd, vol 626, pp 124–130 [3] A Fioravanti et al (2014), “ZnO as functional material for sub-ppm acetone detection”, Proc IEEE Sensors, vol 2014–Decem, no December, pp 803–806 [4] A Hastir, O Singh, K Anand, and R C Singh (2014), “Acetone sensor based on zinc oxide hexagonal tubes”, AIP Conf Proc, vol 1591, pp 898–900 [5] Y Xiao et al (2012), “Highly enhanced acetone sensing performances of porous and single crystalline ZnO nanosheets: High percentage of exposed (100) facets working together with surface modification with Pd nanoparticles”, ACS Appl Mater Interfaces, vol 4, no 8, pp 3797–3804 [6] Nguyễn Văn Hiếu (2016), Cảm biến khí dây nano ôxít kim loại bán dẫn, Nhà xuất Bách khoa Hà Nội, Hà Nội [7] C Liu et al (2017), “Acetone gas sensor based on NiO/ZnO hollow spheres: Fast response and recovery, and low (ppb) detection limit”, J Colloid Interface Sci, vol 495, pp 207–215 [8] N M Vuong, N M Chinh, N H T Duc, Bui, and LeeYong-ill (2016), “CuO-Decorated ZnO Hierarchical Nanostructures as Efficient and e 79 Established Sensing Materials for H2S Gas Sensors”, Nat Publ Gr, no May [9] C Wang, L Yin, L Zhang, D Xiang, and R Gao (2010), “Metal Oxide Gas Sensors: Sensitivity and Influencing Factors”, Open access sensors, pp 2088–2106 [10] N Kaur et al (2018), “Branch-like NiO/ZnO heterostructures for VOC sensing”, Sensors Actuators B Chem, vol 262, pp 477–485 [11] C Liu et al (2016), “Facile synthesis and gas sensing properties of the flower-like NiO-decorated ZnO microstructures”, Sensors Actuators B Chem, vol 235, pp 294–301 [12] J Lee (2009), “Gas sensors using hierarchical and hollow oxide nanostructures: Overview”, Sensors Actuators B Chem, vol 140, pp 319–336 [13] Y Zhang, J Xu, Q Xiang, H Li, Q Pan, and P Xu (2009), “Brush-Like Hierarchical ZnO Nanostructures: Synthesis, Photoluminescence and Gas Sensor Properties”, J Phys Chem C, Vol 113, No 9, 2009, pp 3430–3435 [14] Y Liu, G Li, R Mi, C Deng, and P Gao (2014), “An environmentbenign method for the synthesis of p-NiO/n-ZnO heterostructure with excellent performance for gas sensing and photocatalysis”, Sensors Actuators B Chem, vol 191, pp 537–544 [15] A Dey (2018), “Semiconductor metal oxide gas sensors: A review”, Materials science & engineering B, vol 229, no July 2017, pp 206– 217 [16] Ngô Trần Quốc Khánh (2018), Nghiên cứu biến tính cấu trúc nano phân nhánh ZnO hạt nano bán dẫn CuO khảo sát tính chất nhạy khí chúng, Luận văn thạc sĩ, Đại học Quy Nhơn e 80 [17] H Liu, S P Gong, Y X Hu, J Q Liu, and D X Zhou (2009), “Properties and mechanism study of SnO2 nanocrystals for H2S thick-film sensors”, Sensors Actuators B Chem, vol 140, no 1, pp 190–195 [18] J Lee, S Kim, and P Cho (2009), Chapter 12 Design of selective gas sensors using combinatorial solution deposition of oxide semiconductor films, Department of Materials Science and Engineering, Korea University, Seoul [19] M Stankova et al (2006), “Sensitivity and selectivity improvement of rf sputtered WO3 microhotplate gas sensors”,Sensors Actuators B Chem, vol 113, pp 241–248 [20] J Zhang et al (2010), “Pt clusters supported on WO3 for ethanol detection”, Sensors Actuators B Chem, vol 147, no 1, pp 185–190 [21] A Ryzhikov and A Gaskov (2009), “Selectivity improvement of semiconductor gas sensors by filters”, Sensors Environ Heal Secur, pp 141–157 [22] Nguyễn Tư (2016), Nghiên cứu chế tạo tính chất quang vật liệu ZnO, ZnO pha tạp cacbon, Luận án tiến sĩ khoa học vật liệu, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội [23] Giang Hồng Thái (2010), Nghiên cứu chế tạo cảm biến khí hydrơ sở nano-tinh thể ZnO pha tạp Pd, Luận văn thạc sĩ ngành Vật liệu linh kiện nano, Trường Đại học Công nghệ [24] Đỗ Thị Anh Thư (2011), Chế tạo nghiên cứu tính chất cảm biến nhạy cồn sở vật liệu oxit perovskit, Luận án tiến sĩ khoa học, Viện khoa học vật liệu [25] Lê Thị Cẩm Thúy (2018), Nghiên cứu chế tạo tính chất nhạy khí e 81 cảm biến dựa cấu trúc nano phân nhánh ZnO/Pd, Luận văn thạc sĩ, Đại học Quy Nhơn [26] L Xu et al (2012), “NiO@ZnO heterostructured nanotubes: coelectrospinning fabrication, characterization, and highly enhanced gas sensing properties”, Inorganic Chemistry, vol 51, pp 7733– 7740 [27] Y Leng (2008), Materials characterization Introduction to Microscopic and Spectroscopic Methods, Hong Kong University of Science and Technology [28] Nguyễn Ngọc Sâm (2018), Nghiên cứu chế tạo khảo sát tính chất quang vật liệu ZnAl2O4 đồng pha tạp Mn2+ Mn4+, Luận văn thạc sĩ Vật lý, Đại học Quy Nhơn [29] W Li, N Duc, Y Cho, D Kim, and J Kim (2009), “Nanofibers of conducting polyaniline for aromatic organic compound sensor”, Sensors Actuators B Chem., vol 143, pp 132138 [30] R Y Y Koăseolu, Y Celaleddin Durmaz (2014), “Rapid synthesis and room temperature ferromagnetism of Ni doped ZnO DMS nanoflakes”, Ceram Int., vol 40, pp 10685–91 e ... liệu ZnO ảnh hưởng chúng lên tính chất nhạy khí cảm biến IV Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Vật liệu ZnO có cấu trúc nano phân nhánh biến tính bề mặt hạt nano NiO - Phạm vi nghiên. .. sẵn có Trường Đại học Quy Nhơn, chọn đề tài nghiên cứu là: ? ?Nghiên cứu tính chất nhạy acetone vật liệu ZnO có cấu trúc phân nhánh biến tính bề mặt hạt nano NiO? ?? nhằm mục đích chế tạo lớp nhạy. .. đến tính chất nhạy khí cảm biến dựa cấu trúc phân nhánh ZnO- H 66 3.2.1.2 Ảnh hưởng nhiệt độ làm việc đến tính chất nhạy khí cảm biến dựa cấu trúc phân nhánh ZnO biến tính bề mặt hạt nano NiO
Ngày đăng: 27/03/2023, 06:47
Xem thêm:
