luận án tiến sĩ Nghiên cứu chế tạo vật liệu ống nano cácbon định hướng và vật liệu graphene nhằm ứng dụng trong cảm biến sinh học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - CAO THỊ THANH NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU ỐNG NANÔ CÁCBON ĐỊNH HƯỚNG VÀ VẬT LIỆU GRAPHENE NHẰM ỨNG DỤNG TRONG CẢM BIẾN SINH HỌC Chuyên ngành : Vật liệu điện tử Mã số : 62.44.01.23 LUẬN ÁN TIẾN SỸ KHOA HỌC VẬT LIỆU HÀ NỘI – 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - CAO THỊ THANH NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU ỐNG NANÔ CÁCBON ĐỊNH HƯỚNG VÀ VẬT LIỆU GRAPHENE NHẰM ỨNG DỤNG TRONG CẢM BIẾN SINH HỌC Chuyên ngành : Vật liệu điện tử Mã số : 62.44.01.23 LUẬN ÁN TIẾN SỸ KHOA HỌC VẬT LIỆU NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS Trần Đại Lâm TS Nguyễn Văn Chúc HÀ NỘI – 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài: “Nghiên cứu chế tạo vật liệu ống nanô cácbon định hướng và vật liệu graphene nhằm ứng dụng cảm biến sinh học” cơng trình tơi Tất xuất công bố chung với cán hướng dẫn khoa học đồng nghiệp đồng ý tác giả trước đưa vào luận án Các kết luận án trung thực, chưa công bố sử dụng để bảo vệ luận án khác Tác giả luận án Cao Thị Thanh [i] LỜI CẢM ƠN Trước hết, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS Trần Đại Lâm TS Nguyễn Văn Chúc – người Thầy tận tâm hướng dẫn khoa học, định hướng nghiên cứu động viên khích lệ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình thực luận án Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Khoa học vật liệu, Học viện Khoa học Công nghệ – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam cán Viện, Học viện quan tâm giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập nghiên cứu thực luận án Tôi xin chân thành cảm ơn hỗ trợ kinh phí từ đề tài: Quỹ phát triển Khoa học Công nghệ Quốc gia, mã số: 103.99-2012.15; 103.99-2016.19 (do TS Nguyễn Văn Chúc chủ nhiệm), đề tài cấp Viện Hàn lâm KHCNVN, mã số: VAST03.06/14-15; VAST.CTVL.05/17-18 (do TS Nguyễn Văn Chúc chủ nhiệm) VAST.HTQT.NGA 10/16-17 (do GS.TS Phan Ngọc Minh chủ nhiệm) Tôi xin chân thành cảm ơn TS Lê Trọng Lư (Viện Kỹ thuật nhiệt đới - Viện Hàn lâm KHCNVN), PGS.TS Phan Bách Thắng, NCS Tạ Thị Kiều Hạnh, NCS Phạm Kim Ngọc (Bộ môn Vật liệu Từ Y Sinh, Khoa Khoa học Vật liệu - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh), TS Vũ Thị Thu (Trường Đại học USTH - Viện Hàn lâm KHCNVN), NCS Nguyễn Hải Bình, ThS Nguyễn Văn Tú (Viện KHVL - Viện Hàn lâm KHCNVN ), TS Matthieu PAILLET, TS Jean-Louis Sauvajol (Đại học Montpellier, CH Pháp) giúp đỡ nhiều mặt khoa học, sở vật chất trang thiết bị đo đạc suốt trình thực luận án Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tập thể cán Phòng Vật liệu cácbon nanơ – Viện Khoa học vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam giúp đỡ, ủng hộ tạo điều kiện tốt đóng góp kiến thức chun mơn giúp tơi hồn thành luận án Cuối cùng, xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới bố, mẹ, chồng tôi, tất người thân gia đình ln cổ vũ, động viên để tơi vượt qua khó khăn, hồn thành luận án Tơi xin chân thành cảm ơn! Tác giả luận án Cao Thị Thanh [ii] MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ix DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU xv MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan vật liệu ống nanô cácbon (CNTs) 1.1.1 Cấu trúc và phân loại vật liệu CNTs 1.1.2 Tính chất của vật liệu CNTs 10 1.1.3 Một số phương pháp chế tạo vật liệu CNTs 13 1.1.4 Chế tạo vật liệu CNTs định hướng bằng phương pháp CVD nhiệt 14 1.1.4.1 Phương pháp CVD nhiệt chế tạo vật liệu CNTs định hướng 14 1.1.4.2 Sự hình thành chế mọc CNTs 15 1.1.4.3 Điều khiển hướng mọc CNTs bằng phương pháp CVD nhiệt 16 1.1.5 Một số ứng dụng của vật liệu CNTs định hướng 21 1.1.5.1 Một số ứng dụng vật liệu VA-CNTs 21 1.1.5.2 Một số ứng dụng vật liệu HA-CNTs 23 1.2 Tổng quan vật liệu graphene 25 1.2.1 Cấu trúc của graphene 25 1.2.2 Một số tính chất của vật liệu graphene 26 1.2.3 Một số phương pháp chế tạo vật liệu graphene 29 1.2.4 Chế tạo vật liệu graphene bằng phương pháp CVD nhiệt 29 1.2.4.1 Phương pháp CVD nhiệt chế tạo vật liệu graphene 29 1.2.4.2 Cơ chế hình thành màng graphene kim loại chuyển tiếp 30 1.2.5 Một số ứng dụng của vật liệu graphene 32 1.3 Một số phương pháp phân tích, đánh giá vật liệu CNTs định hướng vật liệu graphene 33 1.3.1 Phương pháp phổ tán xạ Raman 33 1.3.1.1 Phổ Raman CNTs 33 1.3.1.2 Phổ Raman graphene 36 [iii] 1.3.2 Phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng (TGA) 38 1.3.3 Một số phương pháp phân tích khác 39 1.4 Cảm biến sinh học transistor hiệu ứng trường cở vật liệu graphene 39 1.4.1 Giới thiệu chung về cảm biến sinh học 40 1.4.2 Transistor hiệu ứng trường sở vật liệu graphene (GrFET) 41 1.4.2.1 Cấu trúc GrFET 41 1.4.2.2 Các đặc trưng truyền dẫn GrFET 42 1.4.3 Transistor hiệu ứng trường có cực cổng nằm dung dịch cở sở vật liệu graphene (GrISFET) 42 1.4.4 Cảm biến sinh học GrISFET 46 1.4.4.1 Giới thiệu về cảm biến sinh học GrISFET 46 1.4.4.2 Cơ chế hoạt động cảm biến sinh học GrISFET 47 1.5 Ứng dụng cảm biến sinh học dựa cấu hình GrISFET phát hiện dư lượng th́c BVTV atrazine 48 1.5.1 Giới thiệu về thuốc BVTV atrazine 48 1.5.2 Enzyme urease 49 1.5.2.1 Giới thiệu chung về enzyme urease 49 1.5.2.2 Cơ chế xúc tác enzyme urease 50 1.5.2.3 Cơ chất enzyme urease 50 1.5.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính enzyme urease 51 1.5.3 Phương pháp cố định enzyme urease lên bề mặt kênh dẫn graphene 52 1.5.4 Nguyên tắc hoạt động của cảm biến enzyme dựa cấu hình GrISFET phát dư lượng thuốc BVTV atrazine 54 CHƯƠNG 2: CHẾ TẠO VẬT LIỆU CNTs ĐỊNH HƯỚNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP CVD NHIỆT 55 2.1 Hệ CVD nhiệt chế tạo vật liệu CNTs định hướng 55 2.2 Chế tạo vật liệu VA-CNTs phương pháp CVD nhiệt 56 2.2.1 Chuẩn bị đế và vật liệu xúc tác 56 2.2.2 Quy trình chế tạo vật liệu VA-CNTs 57 2.2.3 Kết quả chế tạo vật liệu VA-CNTs 59 2.2.3.1 Ảnh hưởng nồng độ dung dịch xúc tác 59 2.2.3.2 Ảnh hưởng nước 62 2.2.3.3 Ảnh hưởng tỉ lệ thành phần kim loại xúc tác 68 2.2.4 Tóm tắt kết quả chế tạo vật liệu VA-CNTs 73 [iv] 2.3 Chế tạo vật liệu HA-CNTs phương pháp CVD nhiệt 73 2.3.1 Chuẩn bị đế và vật liệu xúc tác 73 2.3.2 Quy trình chế tạo vật liệu HA-CNTs 74 2.3.3 Kết quả chế tạo vật liệu HA-CNTs 76 2.3.3.1 Ảnh hưởng nồng độ dung dịch xúc tác 76 2.3.3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ CVD 78 2.3.3.3 Ảnh hưởng lưu lượng khí ng̀n cácbon 80 2.3.4 Cơ chế mọc cấu trúc của vật liệu HA-CNTs 81 2.3.4.1 Cơ chế mọc HA-CNTs 81 2.3.4.2 Cấu trúc, tính chất HA-CNTs 83 2.3.5 Tóm tắt kết quả chế tạo vật liệu HA-CNTs 87 2.4 Kết luận 87 CHƯƠNG 3: CHẾ TẠO VẬT LIỆU GRAPHENE BẰNG PHƯƠNG PHÁP CVD NHIỆT 89 3.1 Hệ CVD nhiệt chế tạo vật liệu graphene 89 3.2 Chuẩn bị vật liệu xúc tác 89 3.3 Quy trình chế tạo graphene đế Cu 90 3.4 Kết quả chế tạo màng graphene 91 3.4.1 Ảnh hưởng của hình thái bề mặt đế Cu 91 3.4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ CVD 97 3.4.3 Ảnh hưởng của lưu lượng khí nguồn cácbon 101 3.4.4 Ảnh hưởng của áp suất 105 CHƯƠNG 4: CẢM BIẾN ENZYME-GrISFET TRONG PHÁT HIỆN DƯ LƯỢNG THUỐC BVTV ATRAZINE 110 4.1 Cơ sở lựa chọn vật liệu graphene chế tạo cảm biến enzyme GrISFET111 4.1.1 Công nghệ chế tạo 111 4.1.2 Cấu trúc và tính chất của vật liệu 111 4.1.3 Diện tích bề mặt hiệu dụng 113 4.1.4 Độ linh động của hạt tải điện của kênh dẫn 115 4.2 Chế tạo cảm biến enzyme-GrISFET 115 4.2.1 Thiết kế mặt nạ cho điện cực 116 4.2.2 Chế tạo điện cực 117 4.2.2.1 Vật liệu hóa chất 117 4.2.2.2 Quy trình chế tạo điện cực 118 [v] 4.2.3 Chế tạo cảm biến enzyme-GrISFET 119 4.2.3.1 Vật liệu hóa chất 119 4.2.3.2 Quy trình tách chuyển màng graphene từ đế Cu sang đế điện cực 120 4.2.3.3 Cố định enzyme urease bề mặt điện cực GrISFET 121 4.3 Ứng dụng cảm biến enzyme-GrISFET phát hiện dư lượng thuốc BVTV atrazine 122 4.3.1 Hóa chất và thiết bị đo 123 4.3.1.1 Hóa chất 123 4.3.1.2 Hệ đo 123 4.3.2 Phương pháp đo đặc trưng của cảm biến enzyme-GrISFET 125 4.4 Kết quả thảo luận 126 4.4.1 Hình thái cấu trúc của cảm biến enzyme-GrISFET 126 4.4.2 Xác định nồng đồ chất urê bão hòa cho cảm biến enzyme-GrISFET 127 4.4.3 Đặc trưng đáp ứng của cảm biến enzyme-GrISFET chất urê 128 4.4.3.1 Đặc tuyến Ids - Vds cảm biến 128 4.4.3.2 Đặc tuyến truyền dẫn Ids - Vg cảm biến 129 4.4.3.3 Các thông số cảm biến 130 4.4.4 Ảnh hưởng của trình chế tạo đến tín hiệu của cảm biến enzymeGrISFET 133 4.4.4.1 Ảnh hưởng nhiệt độ cố định enzyme 133 4.4.4.2 Ảnh hưởng thời gian cố định enzyme urease 135 4.4.5 Ứng dụng của cảm biến enzyme-GrISFET phát dư lượng thuốc BVTV atrazine 136 4.4.5.1 Đặc tuyến truyền dẫn cảm biến bị ức chế bởi atrazine 136 4.4.5.2 Độ lặp lại cảm biến 137 4.4.5.3 Giới hạn phát hiện cảm biến 138 4.4.5.4 Thời gian sống cảm biến 141 4.5 Kết luận 143 KẾT LUẬN CHUNG 144 DANH MỤC CÁC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ 146 TÀI LIỆU THAM KHẢO 148 PHỤ LỤC .163 [vi] DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT TT Viết tắt APCVD Từ tiếng Anh đầy đủ Air Pressure Thermal Chemical vapour deposition Atz Atrazine Nghĩa tiếng Việt Lắng đọng hóa học pha điều kiện áp suất khí Thuốc diệt cỏ AFM Atom Force Microscope Kính hiển vi lực nguyên tử BVTV CVD Chemical vapour deposition Lắng đọng hóa học pha CNTs Carbon nanotubes Ống nanô cácbon CNTFET COOH Field effect transistor based on carbon nanotube Carboxyl Transistor hiệu ứng trường sở ống nanô cácbon Nhóm chức cacboxylic DWCNTs Ống nanơ cácbon đơi tường 10 EFSA 11 FET Double-walled carbon nanotubes European Food Safety Authority Field effect transistor 12 FE-SEM 13 FTIR 14 FWHM Field Emision Scanning Electron Microscope Fourier transform infrared spectroscopy Full width of half maximum 15 Gr Graphene Hiển vi điện tử quét phát xạ trường Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier độ rộng vị trí ½ giá trị lớn Graphene 16 GrFET 17 GrISFET Field effect transistor based on graphene Ion sensitive field effect transistor on graphene 18 G, S, D Gate, Source, Drain 19 GA Glutaraldehyde 20 HA-CNTs 21 HACNTISFET 22 HRTEM Horizontally aligned carbon nanotubes Field effect transistor based on horizontally aligned carbon nanotube High Resolution Transmission electron microscopy Bảo vệ thực vật [vii] Cơ quan an toàn thực phẩm Châu Âu Transistor hiệu ứng trường Transistor hiệu ứng trường sở graphene Transistor hiệu ứng trường nhạy ion sở graphene Cực cổng, cực nguồn, cực máng Chất tạo liên kết Ống nanô cácbon định hướng nằm ngang Transistor hiệu ứng trường sở ống nanô cácbon định hướng nằm ngang Hiển vi điện tử truyền qua phân giải cao Ion sensitive field effect transistor International Union of Pure and Applied Chemistry Transistor hiệu ứng trường nhạy ion Liên minh Quốc tế Hóa học túy Hóa học ứng dụng Lắng đọng hóa học pha điều kiện áp suất thấp Mode dao động dọc theo trục ống Ống nanô cácbon đa tường 23 ISFET 24 IUPAC 25 LPCVD 26 LO 27 MWCNTs 28 M 29 MOSFET 30 MEMS 31 MRL Transistor hiệu ứng trường cấu trúc bán dẫn oxit kim loại Micro Electronic Mechanical Hệ vi điện tử System Maximum Residue Limited dư lượng tối đa 32 PBS Phosphate buffered saline Muối đệm phốt phát 33 PMMA Polymethylmethacylate Chất Polyme 34 RBM Radial breathing mode 35 SWCNTs 36 SC Single-walled carbon nanotubes Semiconductor Mode dao động theo phương bán kính Ống nanơ cácbon đơn tường 37 TGA Thermal gravimetric analysis Phân tích nhiệt trọng lượng 38 TO Transverse 39 USEPA 40 VA-CNTs 41 WHO United states environmental protection agency Vertically aligned carbon nanotubes World Health Organization Low Pressure Thermal Chemical vapour deposition Longitudinal Multi-walled carbon nanotubes Metal Kim loại Metal oxide semiconductor field effect transistor [viii] Bán dẫn Mode dao động theo phương cong ống Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ Ống nanô cácbon định hướng vng góc Tổ chức Y tế giới Lett 6, 2089–2092 (2004) 14 Star, A et al Label-free detection of DNA hybridization using carbon nanotube network field-effect transistors Proc Natl Acad Sci 103, 921–926 (2006) 15 Belkhamssa, N et al Label-free disposable immunosensor for detection of atrazine Talanta 146, 430–434 (2016) 16 Hess, L H et al Graphene transistor arrays for recording action potentials from electrogenic cells Adv Mater 23, 5045–5049 (2011) 17 Huang, Y., Dong, X., Liu, Y., Li, L.-J & Chen, P Graphene-based biosensors for detection of bacteria and their metabolic activities J Mater Chem 21, 12358 (2011) 18 Nguyen Thi Thuy, Phuong Dinh Tam, Mai Anh Tuan, et al Detection of pathogenic microorganisms using biosensor based on multi-walled carbon nanotubes dispersed in DNA solution Curr Appl Phys 12, 1553-1560 (2012) 19 N.Q Minh, D.N.Tùng, P.N.Minh, L T T P H K Một số cấu hình vật liệu cácbon có kích thước nanơmét chế tạo bằng phương pháp lắng đọng hoá học nhiệt từ pha Tuyển tập Hội nghị Vật lý chất rắn lần thứ IV, Núi Cốc, (2003) 20 Chúc, N V Nghiên cứu công nghệ chế tạo vật liệu ống nanô cácbon đa tường, đặc trưng tính chất ứng dụng Luận án tiến sĩ, Viện Khoa học vật liệu, (2011) 21 Nguyen, H B et al Graphene patterned polyaniline-based biosensor for glucose detection Adv Nat Sci Nanosci Nanotechnol 3, 25011 (2012) 22 Mauron, P Carbon Nanotube Synthesis and Growth Mechanism Intechopen, DOI: 10.5772/19331, (2011) 23 Iijima, S Carbon nanotubes: Past, present, and future Phys B Condens Matter 323, 1–5 (2002) 24 Zhang, R., Zhang, Y & Wei, F Horizontally aligned carbon nanotube arrays: growth mechanism, controlled synthesis, characterization, properties and applications Chem Soc Rev 46, 3661–3715 (2017) 25 Cao, T T., Nguyen, V C., Thanh, T., Ngo, T & Le, T L Effects of ferrite catalyst concentration and water vapor on growth of vertically aligned carbon nanotube Adv Nat Sci.: Nanosci Nanotechnol 5, 045009-045015 (2014) 26 Salvetat, J.-P., Bonard, J.-M & Thomson, N H Mechanical properties of [149] carbon nanotubes Appl Phys A 69, 255–260 (1999) 27 Berber, S., Kwon, Y.-K & Tomanek, D Unusually high thermal conductivity of carbon nanotubes Phys Rev Lett 84, 4613–4616 (2000) 28 Cole, M T., Cientanni, V & Milne, W I Horizontal carbon nanotube alignment Nanoscale 8, 15836–15844 (2016) 29 Nagy, J B et al On the Growth Mechanism of Single-Walled Carbon Nanotubes by Catalytic Carbon Vapor Deposition on Supported Metal Catalysts J Nanosci Nanotechnol 4, 326–345 (2004) 30 Ding, F., Bolton, K & Rosén, A Nucleation and Growth of Single-Walled Carbon Nanotubes: A Molecular Dynamics Study J Phys Chem B 108, 17369–17377 (2004) 31 Einarsson, E., Murakami, Y., Kadowaki, M & Maruyama, S Growth dynamics of vertically aligned single-walled carbon nanotubes from in situ measurements Carbon 46, 923–930 (2008) 32 Kunadian, I., Andrews, R., Qian, D & Pinar Mengỹỗ, M Growth kinetics of MWCNTs synthesized by a continuous-feed CVD method Carbon 47, 384–395 (2009) 33 Huynh, C P & Hawkins, S C Understanding the synthesis of directly spinnable carbon nanotube forests Carbon 48, 1105–1115 (2010) 34 Satishkumar, B C., Govindaraj, A & Rao, C N R Bundles of aligned carbon nanotubes obtained by the pyrolysis of ferrocene–hydrocarbon mixtures: role of the metal nanoparticles produced in situ Chem Phys Lett 307, 158–162 (1999) 35 Deck, C P & Vecchio, K Growth mechanism of vapor phase CVD-grown multi-walled carbon nanotubes Carbon 43, 2608–2617 (2005) 36 Szabó, A et al Influence of synthesis parameters on CCVD growth of vertically aligned carbon nanotubes over aluminum substrate Sci Rep 7, 9557 (2017) 37 Magrez, A et al Striking influence of the catalyst support and its acid-base properties: New insight into the growth mechanism of carbon nanotubes ACS Nano 5, 3428–3437 (2011) 38 Srivastava, A., Srivastava, A K & Srivastava, O N Effect of external electric field on the growth of nanotubules Appl Phys Lett 72, 1685–1687 (1998) 39 Li, J., Papadopoulos, C., Xu, J M & Moskovits, M Highly-ordered carbon [150] nanotube arrays for electronics applications Appl Phys Lett 75, 367–369 (1999) 40 Orofeo, C M., Ago, H., Ikuta, T., Takahasi, K & Tsuji, M Growth of horizontally aligned single-walled carbon nanotubes on anisotropically etched silicon substrate Nanoscale 2, 1708–1714 (2010) 41 Huang, S., Woodson, M., Smalley, R & Liu, J Growth mechanism of oriented long single walled carbon nanotubes using ‘fast-heating’ chemical vapor deposition process Nano Lett 4, 1025–1028 (2004) 42 Zhang, R et al Growth of half-meter long carbon nanotubes based on SchulzFlory distribution ACS Nano 7, 6156–6161 (2013) 43 Wen, Q et al 100 Mm Long, Semiconducting Triple-Walled Carbon Nanotubes Adv Mater 22, 1867–1871 (2010) 44 Wang, X et al Fabrication of ultralong and electrically uniform single-walled carbon nanotubes on clean substrates Nano Lett 9, 3137–3141 (2009) 45 Seung Min Kim et al Evolution in catalyst morphology leads to carbon nanotube growth termination J Phys Chem Lett 1, 918–922 (2010) 46 Amama, P B et al Role of water in super growth of single-walled carbon nanotube carpets Nano Lett 9, 44–49 (2009) 47 de Heer, W A., Châtelain, A & Ugarte, D A Carbon Nanotube Field-Emission Electron Source Science 270, 1179–1180 (1995) 48 Huang, H., Liu, C., Wu, Y & Fan, S Aligned carbon nanotube composite films for thermal management Adv Mater 17, 1652–1656 (2005) 49 Kordás, K et al Chip cooling with integrated carbon nanotube microfin architectures Appl Phys Lett 90, 123105 (2007) 50 Chuc, N Van et al Synthesis of vertically aligned carbon nanotubes and diamond films on Cu substrates for use in high-power electronic devices Int J Nanotechnol 8, 188 (2011) 51 Liu, G et al Ultrasensitive voltammetric detection of trace heavy metal ions using carbon nanotube nanoelectrode array Analyst 130, 1098 (2005) 52 Tu, Y., Lin, Y., Yantasee, W & Ren, Z Carbon nanotubes based nanoelectrode arrays: Fabrication, evaluation, and application in voltammetric analysis Electroanalysis 17, 79–84 (2005) 53 Cantalini, C et al Carbon nanotubes as new materials for gas sensing [151] applications J Eur Ceram Soc 24, 1405–1408 (2004) 54 Kauffman, D R & Star, A Carbon nanotube gas and vapor sensors Angew Chemie - Int Ed 47, 6550–6570 (2008) 55 Y Lin, F Lu, Y T Glucose Biosensors Based on Carbon Nanotube Nanoelectrode Ensembles Nano Lett 4, 191–195 (2004) 56 Maehashi, K & Matsumoto, K Label-free electrical detection using carbon nanotube-based biosensors Sensors 9, 5368–5378 (2009) 57 Tans, S J., Verschueren, A R M & Dekker, C Room-temperature transistor based on a single carbon nanotube Nature 393, 49–52 (1998) 58 Ding, L et al Selective Growth of Well-Aligned Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotubes, Nano Lett 9, 800–805 (2009) 59 Kang, S J et al High-performance electronics using dense, perfectly aligned arrays of single-walled carbon nanotubes Nat Nanotechnol 2, 230–236 (2007) 60 Martel, R., Schmidt, T., Shea, H R., Hertel, T & Avouris, P Single- and multiwall carbon nanotube field-effect transistors Appl Phys Lett 73, 2447–2449 (1998) 61 Chen, R J et al Noncovalent functionalization of carbon nanotubes for highly specific electronic biosensors Proc Natl Acad Sci U S A 100, 4984–9 (2003) 62 Chen, H., Huang, J., Fam, D & Tok, A Horizontally Aligned Carbon Nanotube Based Biosensors for Protein Detection Bioengineering 3, 23 (2016) 63 Novoselov, K S et al Electric field effect in atomically thin carbon films Science 306, 666–669 (2004) 64 Geim, A K & Novoselov, K S The rise of graphene Nat Mater 6, 183–191 (2007) 65 Wei-Hsiang Lin, Ting-Hui Chen, Jan-Kai Chang, Jieh-I Taur, Yuan-Yen Lo, Wei-Li Lee, Chia-Seng Chang, Wei-Bin Su and Chih-I Wu A Direct and Polymer-Free Method for Transferring Graphene Grown by Chemical Vapor Deposition to Any Substrate ACS Nano 8, 1784–1791 (2014) 66 Chen, X D et al High-quality and efficient transfer of large-area graphene films onto different substrates Carbon 56, 271–278 (2013) [152] 67 Zhang, B et al Low-temperature chemical vapor deposition growth of graphene from toluene on electropolished copper foils ACS Nano 6, 2471– 2476 (2012) 68 Guermoune, A et al Chemical vapor deposition synthesis of graphene on copper with methanol, ethanol, and propanol precursors Carbon 49, 4204– 4210 (2011) 69 Ruan, G., Sun, Z., Peng, Z & Tour, J M Growth of graphene from food, insects, and waste ACS Nano 5, 7601–7607 (2011) 70 Seah, C.-M., Chai, S.-P & Mohamed, A R Mechanisms of graphene growth by chemical vapour deposition on transition metals Carbon 70, 1–21 (2014) 71 Regmi, M., Chisholm, M F & Eres, G The effect of growth parameters on the intrinsic properties of large-area single layer graphene grown by chemical vapor deposition on Cu Carbon 50, 134–141 (2012) 72 Moz, R & Gómez-Aleixandre, C Review of CVD synthesis of graphene Chem Vap Depos 19, 297–322 (2013) 73 Dathbun, A & Chaisitsak, S Effects of three parameters on graphene synthesis by chemical vapor deposition 8th Annu IEEE Int Conf Nano/Micro Eng Mol Syst 1, 1018–1021 (2013) 74 Liu, W., Li, H., Xu, C., Khatami, Y & Banerjee, K Synthesis of high-quality monolayer and bilayer graphene on copper using chemical vapor deposition Carbon 49, 4122–4130 (2011) 75 Ramli, N., Nayan, N A., Lee, H W & Embong, S S Analysis of the Effect of Growth Parameters on Graphene Synthesized by Chemical Vapor Deposition J Nanoelectron Optoelectron 10, 50–55 (2015) 76 Luo, Z et al Effect of substrate roughness and feedstock concentration on growth of wafer-scale graphene at atmospheric pressure Chem Mater 23, 1441–1447 (2011) 77 Losurdo, M., Giangregorio, M M., Capezzuto, P & Bruno, G Graphene CVD growth on copper and nickel : role of hydrogen in kinetics and structure Phys Chem Chem Phys.13, 20836-20843 (2011) 78 Loginova, E., Bartelt, N C., Feibelmarr, P J & McCarty, K F Factors influencing graphene growth on metal surfaces New J Phys 11, 063046 (2009) [153] 79 R E Smallman A.H.W Ngan, Modern Physical Metallurgy, eBook ISBN: 9780080982236, (2013) 80 Li, X et al Large-Area Synthesis of High-Quality and Uniform Graphene Films on Copper Foils Science 324, 1312–1314 (2009) 81 Novoselov, K S et al A roadmap for graphene Nature 490, 192–200 (2012) 82 Maehashi, K et al Selective ion sensors based on ionophore-modified graphene field-effect transistors Sensors Actuators, B Chem 187, 45–49 (2013) 83 Van Chuc, N et al Electrochemical Immunosensor for Detection of Atrazine Based on Polyaniline/Graphene J Mater Sci Technol 32, 539–544 (2016) 84 Mao, S et al Tuning gas-sensing properties of reduced graphene oxide using tin oxide nanocrystals J Mater Chem 22, 11009 (2012) 85 Mohanty, N & Berry, V Graphene-based single-bacterium resolution biodevice and DNA transistor: Interfacing graphene derivatives with nanoscale and microscale biocomponents Nano Lett 8, 4469–4476 (2008) 86 Her, J L., Pan, T M., Lin, W Y., Wang, K S & Li, L J Label-free detection of alanine aminotransferase using a graphene field-effect biosensor Sensors Actuators, B Chem 182, 396–400 (2013) 87 Jang, J Ultrasensitive Flexible Graphene Based Field-Effect Transistor (FET)Type Bioelectronic Nose Nano Lett 1, 1–23 (2012) 88 Dong, X., Huang, W & Chen, P In Situ Synthesis of Reduced Graphene Oxide and Gold Nanocomposites for Nanoelectronics and Biosensing Nanoscale Res Lett 6, 1–6 (2011) 89 Zhu, L., Luo, L & Wang, Z DNA electrochemical biosensor based on thionine-graphene nanocomposite Biosens Bioelectron 35, 507–511 (2012) 90 Huang, Y et al Nanoelectronic biosensors based on CVD grown graphene Nanoscale 2, 1485 (2010) 91 Chen, T.-Y et al Label-free detection of DNA hybridization using transistors based on CVD grown graphene Biosens Bioelectron 41, 103–109 (2013) 92 Kim, D J et al Reduced graphene oxide field-effect transistor for label-free femtomolar protein detection Biosens Bioelectron 41, 621–626 (2013) 93 Zhu, J., Niu, F., Zhu, C., Yang, J & Xi, N Graphene-Based FET Detector for E coli K12 Real-Time Monitoring and Its Theoretical Analysis Journal of [154] Sensors, http://dx.doi.org/10.1155/2016/4641398, (2016) 94 Jorio, A et al Characterizing carbon nanotube samples with resonance Raman scattering Characterizing carbon nanotube samples with resonance Raman scattering New J Phys 5, 139.1-139.17 (2003) 95 Paillet, M et al Probing the structure of single-walled carbon nanotubes by resonant Raman scattering Phys Status Solidi 247, 2762–2767 (2010) 96 M Hulman Graphene: Properties, Preparation, Characterisation and Devices., doi:10.1533/9780857099334.2.156, (2014) 97 Bayle, M et al Dependence of the Raman spectrum characteristics on the number of layers and stacking orientation in few-layer graphene Phys Status Solidi Basic Res 252, 2375–2379 (2015) 98 Dong, X et al Growth of large-sized graphene thin-films by liquid precursorbased chemical vapor deposition under atmospheric pressure Carbon 49, 3672–3678 (2011) 99 Costa, S D et al Resonant Raman spectroscopy of graphene grown on copper substrates Solid State Commun 152, 1317–1320 (2012) 100 Ferrari, A C et al Raman spectrum of graphene and graphene layers Phys Rev Lett 97, 1–4 (2006) 101 Zhao, P et al Investigation of non-segregation graphene growth on Ni via isotope-labeled alcohol catalytic chemical vapor deposition Nanoscale 5, 6530 (2013) 102 Nguyen Tuan Hong, Growth of Vertically Aligned Carbon Nanotubes by Hot Filament CVD for Field Electronic Emitters Luận án tiến sĩ, Đại học AjouHàn Quốc, (2010) 103 Tombelli, S., Minunni, M., Santucci, A., Spiriti, M M & Mascini, M A DNAbased piezoelectric biosensor: Strategies for coupling nucleic acids to piezoelectric devices Talanta 68, 806–812 (2006) 104 Epstein, J R., Leung, A P K., Lee, K H & Walt, D R High-density, microsphere-based fiber optic DNA microarrays Biosens Bioelectron 18, 541–546 (2003) 105 Mannelli, I., Minunni, M., Tombelli, S & Mascini, M Quartz crystal microbalance (QCM) affinity biosensor for genetically modified organisms (GMOs) detection IEEE Sens J 3, 369–375 (2003) [155] 106 Wang, J Electrochemical biosensors: Towards point-of-care cancer diagnostics Biosens Bioelectron 21, 1887–1892 (2006) 107 Lowe, C R Overview of Biosensor and Bioarray Technologies Handb Biosens Biochips, doi:10.1002/9780470061565.hbb003, (2008) 108 Vaziri, S Fabrication and Characterization of Graphene Field Effect Transistors Luận văn Thạc sỹ, Viện Cơng nghệ Hồng Gia, Thụy Điển, (2011) 109 Kakatkar, A., Abhilash, T S., De Alba, R., Parpia, J M & Craighead, H G Detection of DNA and poly-l-lysine using CVD graphene-channel FET biosensors Nanotechnology 26, 125502 (2015) 110 Thiele, S A., Schaefer, J A & Schwierz, F Modeling of graphene metaloxide-semiconductor field-effect transistors with gapless large-area graphene channels J Appl Phys 107, (2010) 111 Wang, H et al Compact Virtual-Source Current – Voltage Model for Top- and Back-Gated Graphene Field-Effect Transistors 58, 1523–1533 (2011) 112 Chen, F., Qing, Q., Xia, J & Tao, N Graphene field-effect transistors: Electrochemical gating, interfacial capacitance, and biosensing applications Chem - An Asian J 5, 2144–2153 (2010) 113 Wang, Y Y & Burke, P J A large-area and contamination-free graphene transistor for liquid-gated sensing applications Appl Phys Lett 103, (2013) 114 Yan, F., Zhang, M & Li, J Solution-Gated Graphene Transistors for Chemical and Biological Sensors Adv Healthc Mater 3, 313–331 (2014) 115 Kwak, Y H et al Flexible glucose sensor using CVD-grown graphene-based field effect transistor Biosens Bioelectron 37, 82–87 (2012) 116 Zhang, M et al Highly sensitive glucose sensors based on enzyme-modified whole-graphene solution-gated transistors Sci Rep 5, 8311 (2015) 117 Yan, F & Tang, H Application of thin-film transistors in label-free DNA biosensors Expert Rev Mol Diagn 10, 547–549 (2010) 118 Cicoira, F et al Influence of device geometry on sensor characteristics of planar Organic electrochemical transistors Adv Mater 22, 1012–1016 (2010) 119 Field, N., Sensors, E., Patolsky, F & P, B Nanowire-Based Nanoelectronic Devices in the Life Sciences MRS Bull 32, 142 (2007) 120 Yang, W et al Carbon nanomaterials in biosensors: Should you use nanotubes [156] or graphene Angew Chemie - Int Ed 49, 2114–2138 (2010) 121 Lin, C.-T et al Label-Free Electrical Detection of DNA Hybridization on Graphene using Hall Effect Measurements: Revisiting the Sensing Mechanism Adv Funct Mater 23, 2301–2307 (2013) 122 Cohen-Karni, T., Qing, Q., Li, Q., Fang, Y & Lieber, C M Graphene and nanowire transistors for cellular interfaces and electrical recording Nano Lett 10, 1098–1102 (2010) 123 Wu, Z., Tao, C., Lin, C., Shen, D & Li, G Label-free colorimetric detection of trace atrazine in aqueous solution by using molecularly imprinted photonic polymers Chem - A Eur J 14, 11358–11368 (2008) 124 Jablonowski, N D et al Transfer of atrazine degradation capability to mineralize aged 14C-labeled atrazine residues in soils J Agric Food Chem 61, 6161–6166 (2013) 125 Braham, Y., Barhoumi, H & Maaref, A Urease capacitive biosensors using functionalized magnetic nanoparticles for atrazine pesticide detection in environmental samples Anal Methods 5, 4898 (2013) 126 Khoshnood, Z., Jamili, S & Khodabandeh, S Histopathological effects of atrazine on gills of Caspian kutum Rutilus frisii kutum fingerlings Dis Aquat Organ 113, 227–234 (2015) 127 Liu, J et al Comparison of two extraction methods for the determination of 135 pesticides in Corydalis Rhizoma, Chuanxiong Rhizoma and Angelicae Sinensis Radix by liquid chromatography-triple quadrupole-mass spectrometry Application to the roots and rhizomes of Chine J Chromatogr B Anal Technol Biomed Life Sci 1017–1018, 233–240 (2016) 128 Ghanem, A et al Multiresidue analysis of atrazine, diuron and their degradation products in sewage sludge by liquid chromatography tandem mass spectrometry Anal Bioanal Chem 391, 345–352 (2008) 129 Barchanska, H., Babilas, B., Gluzicka, K., Zralek, D & Baranowska, I Rapid determination of mesotrione, atrazine and its main degradation products in selected plants by MSPD – HPLC and indirect estimation of herbicides phytotoxicity by chlorophyll quantification Int J Environ Anal Chem 94, 99–114 (2014) 130 MendaŠ, G., Vuletić, M., Galić, N & Drevenkar, V Urinary metabolites as [157] biomarkers of human exposure to atrazine: Atrazine mercapturate in agricultural workers Toxicol Lett 210, 174–181 (2012) 131 Võ Khôi Nguyên Nghiên cứu cố định urease bề mặt rắn Luận văn Thạc sỹ, Đại học Quốc gia TP.HCM, (2008) 132 Nguyễn Thị Cẩm Vi Nghiên cứu thu nhận, tinh urease từ đậu lành xác định các thông số động học enzyme urease Luận văn thạc sỹ, Đại học Bách Khoa TP.HCM, (2006) 133 Yingjie, Q & Cabral, J M S Properties and Applications of Urease Biocatal Biotransformation 20, 1–14 (2002) 134 Nguyễn Đức Lượng Công nghệ Enzyme Nhà xuất Đại học Quốc Gia TP.HCM, (2004) 135 Taeger, S., Xuang, L Y., Günther, K & Mertig, M Noncovalent sidewall functionalization of carbon nanotubes by biomolecules: Single-stranded DNA and hydrophobin AIP Conf Proc 786, 262–265 (2005) 136 Hopkins, A R., Kruk, N A & Lipeles, R A Macroscopic alignment of singlewalled carbon nanotubes (SWNTs) Surf Coatings Technol 202, 1282–1286 (2007) 137 Baker, S E., Cai, W., Lasseter, T L., Weidkamp, K P & Hamers, R J Covalently Bonded Adducts of Deoxyribonucleic Acid (DNA) Oligonucleotides with Single-Wall Carbon Nanotubes: Synthesis and Hybridization Nano Letters 2, pp 1413–1417 (2002) 138 Lu, L T et al Synthesis of magnetic cobalt ferrite nanoparticles with controlled morphology, monodispersity and composition: the influence of solvent, surfactant, reductant and synthetic conditions Nanoscale 7, 19596– 19610 (2015) 139 Suriani, A B et al Effect of Catalyst Concentration on the Growth of Palm oil Based Vertically Aligned Carbon Nanotubes, AIP Conference Proceedings, https://doi.org/10.1063/1.3469682, (2010) 140 Ge, L., Chen, J., Chen, J., Zhu, Z & Rudolph, V Study on the Controllable Scale-Up Growth of Vertically-Aligned Carbon Nanotube Arrays J Nanosci Nanotechnol 12, 2722–2732 (2012) 141 Cho, W., Schulz, M & Shanov, V Growth termination mechanism of vertically aligned centimeter long carbon nanotube arrays Carbon 69, 609–620 (2014) [158] 142 Xie, K., Muhler, M & Xia, W Influence of water on the initial growth rate of carbon nanotubes from ethylene over a cobalt-based catalyst Ind Eng Chem Res 52, 14081–14088 (2013) 143 Jung, M et al Growth of carbon nanotubes by chemical vapor deposition Diam Relat Mater 10, 1235–1240 (2001) 144 Cao, T T et al Effects of ferrite catalyst concentration and water vapor on growth of vertically aligned carbon nanotube Adv Nat Sci Nanosci Nanotechnol 5, 45009 (2014) 145 Yoshihara, N., Ago, H & Tsuji, M Chemistry of water-assisted carbon nanotube growth over Fe-Mo/MgO catalyst J Phys Chem C 111, 11577– 11582 (2007) 146 Alvarez, W E., Kitiyanan, B., Borgna, A & Resasco, D E Synergism fo Co and Mo in the catalytic production of single wall carbon nano tubes by depomposition of CO Carbon 39, 547–558 (2001) 147 Khavarian, M., Chai, S.-P., Tan, S H & Mohamed, A R Effects of Growth Parameters on the Morphology of Aligned Carbon Nanotubes Synthesized by Floating Catalyst and the Growth Model Fullerenes, Nanotub Carbon Nanostructures 21, 765–777 (2013) 148 An, J., Zhan, Z., Hari Krishna, S V & Zheng, L Growth condition mediated catalyst effects on the density and length of horizontally aligned single-walled carbon nanotube arrays Chem Eng J 237, 16–22 (2014) 149 Zheng, L & Satishkumar, B Kinetics studies of ultralong single-walled carbon nanotubes J Phys Chem C 113, 10896–10900 (2009) 150 Cao, T T et al Single-walled carbon nanotubes synthesized by chemical vapor deposition of C H over an Al O supported mixture of Fe, Mo, Co catalysts Adv Nat Sci Nanosci Nanotechnol 2, 35007 (2011) 151 Dresselhaus, M S., Dresselhaus, G., Jorio, A., Souza Filho, A G & Saito, R Raman spectroscopy on isolated single wall carbon nanotubes Carbon 40, 2043–2061 (2002) 152 Paillet, M et al Raman active phonons of identified semiconducting singlewalled carbon nanotubes Phys Rev Lett 96, 1–4 (2006) 153 Michel, T et al Indexing of individual single-walled carbon nanotubes from Raman spectroscopy Phys Rev B 80, 245416 (2009) [159] 154 Wang, H et al Controllable synthesis of submillimeter single-crystal monolayer graphene domains on copper foils by suppressing nucleation J Am Chem Soc 134, 3627–3630 (2012) 155 Malard, L M., Pimenta, M A., Dresselhaus, G & Dresselhaus, M S Raman spectroscopy in graphene Phys Rep 473, 51–87 (2009) 156 Vlassiouk, I et al Large scale atmospheric pressure chemical vapor deposition of graphene Carbon 54, 58–67 (2013) 157 Trinsoutrot, P et al High quality graphene synthesized by atmospheric pressure CVD on copper foil Surf Coatings Technol 230, 87–92 (2013) 158 Li, Q et al Growth of adlayer graphene on Cu studied by carbon isotope labeling Nano Lett 13, 486–490 (2013) 159 Alipour, R., Riazifar, M R & Afsari, T The effect of pressure on morphological features and quality of synthesized graphene Res Chem Intermed 42, 8261–8272 (2016) 160 Chaitoglou, S & Bertran, E Effect of pressure and hydrogen flow in nucleation density and morphology of graphene bidimensional crystals Mater Res Express 3, 75603 (2016) 161 Bhaviripudi, S., Jia, X., Dresselhaus, M S & Kong, J Role of kinetic factors in chemical vapor deposition synthesis of uniform large area graphene using copper catalyst Nano Lett 10, 4128–4133 (2010) 162 Bodalbhai, L., Yokley, R & Cheung, M Analytical Method for the Determination of Atrazine and Its Dealkylated Chlorotriazine Metabolites in Urine by Gas Chromatography/Mass Selective Detection J Agric Food Chem 46, 161–167 (1998) 163 Li, M et al Development of a microparticle-based on-site immunoassay for the detection of atrazine in soil and water samples Analyst 128, 65–69 (2003) 164 Liu, X et al SPR quantitative analysis of direct detection of atrazine traces on Au-nanoparticles: Nanoparticles size effect Sensors and Actuators B: Chemical 218, 1-7 (2015) 165 Jia, K., Adam, P M & Ionescu, R E Sequential acoustic detection of atrazine herbicide and carbofuran insecticide using a single micro-structured gold quartz crystal microbalance Sensors Actuators, B Chem 188, 400–404 (2013) [160] 166 González-Techera, A et al Development of a highly sensitive noncompetitive electrochemical immunosensor for the detection of atrazine by phage antiimmunocomplex assay Biosens Bioelectron 64, 650–656 (2015) 167 Thi Thanh Cao, Van Chuc Nguyen, Hai Binh Nguyen, Hung Thang Bui, Thi Thu Vu, Ngoc Hong Phan, Bach Thang Phan, Le Hoang, Maxime Bayle, Matthieu Paillet, Jean Louis Sauvajol, N M P and D L T Fabrication of few-layer graphene fi lm based fi eld effect transistor and its application for trace-detection of herbicide atrazine Adv Nat Sci Nanosci Nanotechnol 7, 1–7 (2016) 168 Thuy, N T et al Detection of pathogenic microorganisms using biosensor based on multi-walled carbon nanotubes dispersed in DNA solution Curr Appl Phys 12, 1553–1560 (2012) 169 Kong, J et al Nanotube Molecular Wires as Chemical Sensors Published by : American Association for the Advancement of Science Stable URL : http://www.jstor.org/stable/3074379 REFERENCES Linked references are available on JSTOR for this article : Your use of the JSTOR a 287, 622–625 (2016) 170 Star, A., Gabriel, J C P., Bradley, K & Grüner, G Electronic detection of specific protein binding using nanotube FET devices Nano Lett 3, 459–463 (2003) 171 Imad A A Ibrahim Fabrication of high yield horizontally aligned single wall carbon nanotubes for molecular electronics Luận án tiến sĩ, Đại học Kỹ thuật Dresden, Đức (2012) 172 Che, Y C et al Selective Synthesis and Device Applications of Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotubes Using Isopropyl Alcohol as Feedstock ACS Nano 6, 7454–7462 (2012) 173 Barbosa, O et al Glutaraldehyde in bio-catalysts design: a useful crosslinker and a versatile tool in enzyme immobilization RSC Adv 4, 1583–1600 (2014) 174 Liu, W., Wei, J., Sun, X & Yu, H A Study on Graphene—Metal Contact Crystals 3, 257–274 (2013) 175 Sai, N et al A highly sensitive immunoassay for atrazine based on covalently linking the small molecule hapten to a urea–glutaraldehyde network on a polystyrene surface Int Immunopharmacol 40, 480–486 (2016) [161] 176 Deep, A., Saraf, M., Neha, Bharadwaj, S K & Sharma, A L Styrene sulphonic acid doped polyaniline based immunosensor for highly sensitive impedimetric sensing of atrazine Electrochim Acta 146, 301–306 (2014) 177 Hu, S.-Q et al A label-free electrochemical immunosensor based on gold nanoparticles for detection of paraoxon Talanta 61, 769–77 (2003) 178 Nguyễn Đình Dũng, Nguyễn Trọng Tĩnh, Nguyễn Vũ Giang, Mai Đức Huynh, Nguyễn Thanh Bình, Nghiên cứu chế tạo vật liệu graphene đa lớp, ứng dung polymer composite dẫn điện, Kỷ yếu hội nghị Vật lý Chất rắn Khoa học vật liệu toàn quốc-SPMS, 899–902 (2017) 179 Bai, J et al Top-gated chemical vapor deposition grown graphene transistors with current saturation Nano Lett 11, 2555–2559 (2011) 180 Sai, N et al A highly sensitive immunoassay for atrazine based on covalently linking the small molecule hapten to a urea–glutaraldehyde network on a polystyrene surface Int Immunopharmacol 40, 480–486 (2016) 181 T Dung Nguyen, T T Huyen Dang, Hoang Thai, L Huy Nguyen, D Lam Tran, B Piro, M C Pham, One‐step Electrosynthesis of Poly(1,5‐ diaminonaphthalene)/Graphene Nanocomposite as Platform for Lead Detection in Water, Electroanalysis 28, – (2016) 182 Do Phuc Tuyen, Do Phuc Quan, Nguyen Hai Binh, Van Chuc Nguyen, Tran Dai Lam, Le Trong Huyen, Le Huy Nguyen, Pham Hung Viet, Nguyen Thai Loc, Tran Quang Huy, A highly sensitive electrode modified with graphene, gold nanoparticles, and molecularly imprinted over-oxidized polypyrrole for electrochemical determination of dopamine, Journal of Molecular Liquids 198, 307-312 (2014) [162] PHỤ LỤC HÓA CHẤT VÀ QUY TRÌNH CHẾ TẠO HẠT XÚC TÁC COBALT FERRIT BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN HỦY NHIỆT [138] Hóa chất Các hóa chất dùng để tổng hợp mẫu xúc tác sản phẩm thương mại hãng Sigma-Aldrich bao gồm: sắt (III) acetylacetonate (Fe(acac)3, 99.99%), cobalt (II) acetylacetonate (Co(acac)3, 99.99%); dung môi: dioctyl ether (99%), - octadecene (90%), chloroform (≥99%), cồn tuyệt đối (100%), toluene (99.8%), and n-hexane (98.5%); chất hoạt động bề mặt chất khử: axit oleic (OA, 99%), oleylamine (OLA, 70%), 1,2-hexadecanediol (HDD, 90%) and octadecanol (OCDol, 99%) Quy trình chế tạo Quy trình chế tạo mẫu xúc tác tiến hành sau: Một hỗn hợp gồm: Co(acac)2 (0.162 g, 0.63 mmol), Fe(acac)3 (0.459 g, 1.26 mmol), HDD (0.58 g, 1.5mmol), 3.6 ml OA, 3.6 ml OLA 30 ml dung mơi 1-octadecene cho vào bình ba cổ dung tích 100 ml Nồng độ tương ứng chất dung dịch phản ứng là: Co(acac)2 = 21 mM, Fe(acac)3 = 42 mM, OA = OLA = 372 mM HDD = 75 mM Hỗn hợp phản ứng khuấy từ khử khí nhiệt độ phòng thời gian 30 phút trước gia nhiệt đến 100°C giữ nhiệt độ 30 phút để loại bỏ nước Nhiệt độ tiếp tục tăng lên 200°C, giữ nhiệt độ 30 phút Sau đó, dung dịch phản ứng nâng lên đến nhiệt độ 295°C với tốc độ gia nhiệt khoảng 6°C min-1 Ở nhiệt độ này, mẫu tổng hợp thời gian 60 phút Sau đó, dung dịch làm nguội tự nhiên đến nhiệt độ phòng rửa ethanol kết hợp ly tâm Các mẫu hạt xúc tác sau phân tán lưu trữ dung môi n-hexane để tránh tượng lắng đọng kết đám hạt xúc tác Bằng cách thay đổi khối lượng tiền chất xúc tác Co(acac)2 : Fe(acac)3 theo tỉ lệ 0:3, 1:2, 1:1,5 1:1 (giữ nguyên tổng nồng độ Co(acac)2 + Fe(acac)3 dung dịch 60 mM) chế tạo mẫu hạt xúc tác nanô cobalt ferit tương ứng Fe3O4, CoFe2O4, CoFe1,5O4 CoFeO4 [163] ... liệu gợi mở định hướng chế tạo loại vật liệu cácbon định hướng ứng dụng chúng chế tạo cảm biến sinh học Phương pháp nghiên cứu: Luận án thực phương pháp thực nghiệm Mẫu nghiên cứu chế tạo hệ thiết... màng graphene phát dopamine [182] Nhằm nâng cao tiềm ứng dụng vật liệu CNTs vật liệu graphene mà đặc biệt ứng dụng chế tạo cảm biến sinh học trước hết cần phải kiểm sốt mật độ, độ định hướng, ... màng graphene Đây thách thức lớn nhiều nhóm nghiên cứu Với lý trên, lựa chọn đề tài luận án "Nghiên cứu chế tạo vật liệu ống nanô cácbon định hướng và vật liệu graphene nhằm ứng dụng cảm biến