Nghiên cứu chế tạo sợi nano zno nhằm ứng dụng cho cảm biến khí h2s

1 LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan kết khoa học trình bày cơng trình thành nghiên cứu thân tác giả Các số liệu, kết cơng trình xác trung thực, chưa xuất công bố tác giả khác Phù Cát, ngày …… tháng …… năm 2019 Người cam đoan Trần Khoa Đăng   MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC .2 DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Chương TỔNG QUAN 12 1.1 Tổng quan vật liệu ZnO 12 1.2 Cảm biến khí đặc trưng cảm biến khí 14 1.2.1 Cấu tạo chung cảm biến khí 14 1.2.2 Cảm biến khí sử dụng sợi nano ơxít kim loại 15 1.2.3 Tổng hợp sợi nano phương pháp phun tĩnh điện 17 1.2.4 Các đặc trưng cảm biến khí 22 Chương THỰC NGHIỆM .28 2.1 Thiết bị hóa chất .28 2.1.1 Hệ phun tĩnh điện 28 2.1.2 Hóa chất 29 2.2 Quy trình chế tạo cảm biến sử dung vật liệu sợi nano ZnO 30 2.3 Phân tích hình thái vi cấu trúc .31 2.3.1 Phương pháp hiển vi điện tử quét (FE-SEM) 31 2.3.2 Phổ tán sắc lượng tia X (EDX) 31 2.3.3 Phương pháp phổ Raman 31 2.3.4 Phương pháp phổ XRD 31 2.3.5 Phương pháp phổ TGA 31 2.4 Các kỹ thuật đo cảm biến khí 32 2.4.1 Phương pháp đo tĩnh .32 2.4.2 Phương pháp đo động .32 2.4.3 Cấu tạo buồng đo khí 34 2.4.4 Cấu tạo hệ trộn khí 34 Chương KẾT QUẢ 38 3.1 Hình thái, vi cấu trúc vật liệu sợi nano ZnO 38 38 3.2 Khảo sát tính chất chế nhạy khí H2S cảm biến 42 KẾT LUẬN 46 DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO .47 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT TT Tên tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt Ký hiệu, viết tắt UV-Vis MFC Ultraviolet – Visible Mass Flow Controllers ppb ppm SEM FE-SEM TGA 10 11 12 13 XRD rGO GO GP DMF ITIMS 14 15 rpm Rair Parts per billion Parts per million Scanning Electron Microscope Field Emission Scanning Electron Microsope Thermal gravimetric analysis X-ray diffraction Reduced Graphene Oxide Graphene Oxide Graphene Dimethylformamide International Training Institute for Materials Science Revolutions per minute Phổ tử ngoại – khả kiến Bộ điều khiển lưu lượng khí Một phần tỷ Một phần triệu Kính hiển vi điện tử quét 16 17 18 Rgas res rec Kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường Phép phân tích nhiệt trọng lượng Nhiễu xạ tia X Graphen ô xit dạng khử Graphen ô xit Graphen nguyên Đimetyl fomamit Viện Đào tạo Quốc tế Khoa học Vật liệu Vòng quay/ phút Điện trở đo khơng khí Điện trở đo khí thử Thời gian đáp ứng Thời gian hồi phục DANH MỤC CÁC BA Bảng Thống số hệ phun tĩnh điện 28 Bảng 2 Thơng số qui trình phun tĩnh điện 30 Bảng Dung dịch nhỏ phủ 32 Bảng Dải nồng độ khí H2S sau trộn hai lần với bình khí chuẩn H2S (1000 ppm) 38Y DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1 Cấu trúc Wurtzite vật liệu ZnO 12 Hình Cấu tạo chung hệ cảm biến khí dựa thay đổi 14 Hình Biểu đồ hệ phun tĩnh điện .17 Hình Ảnh hưởng việc thay đổi điện áp lên hình thành giọt Taylor 19 Hình Số lượng công bố năm qua 22 Hình Đặc trưng hồi đáp khí cảm biến 25Y Hình Hệ phun trĩnh điện (a), bơm tiêm (b), gia nhiệt (c), thu (d) 29 Hình 2 Quy trình chế tạo cảm biến sợi nano ZnO .30 Hình Quy trình chế tạo cảm biến khí sử dụng vật liệu kiểu chuyển tiếp graphene sợi nano ZnO 31 Hình Quy trình chế tạo cảm biến sử dụng vật liệu kiểu chuyển tiếp graphene sợi nano ZnO 32 Hình Cấu tạo buồng đo khí cho phương pháp đo động 35 Hình Sơ đồ nguyên lý hệ trộn khí: (A) trộn lần (B) trộn khí hai lần 37 Hình Ảnh FESEM sợi nano ZnO trước (a) sau xử lí nhiệt 600oC (b) .39 Hình Kết phân tích TGA mẫu sau phun 39 Hình 3 Phổ EDX sơi ZnO sau ủ 600oC .41 Hình Giản đồ Xrd sợi nano ZnO sau ủ 600oC 42 Hình Các đồ thị đặc trưng cho cảm biến sơi nano ZnO: Điện trở theo thời gian theo nồng độ khí H2S nhiệt độ làm việc 250 °C (a), 300 °C (b), 350 °C (c), 400 °C (d), 450 °C (f) độ đáp ứng theo nhiệt độ nồng độ khí H2S khác 45 Hình Độ ổn định cảm biến sau chu kỳ đóng ngắt khí H2S nồng độ ppm so với khơng khí 300 °C 46 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong mơi trường khơng khí thường tồn nhiều loại khí nhiễm ảnh hưởng tiêu cực đến người như: khí gây hiệu ứng nhà kính (CO2); khí gây cháy nổ (H2, CH4, LPG, v.v.); khí gây độc gây hại sức khỏe (CO, CO2, H2S, NO2, NO, v.v.) Nếu khí vượt nồng độ cho phép ảnh hưởng xấu đến trước hết sức khỏe Vì việc phân tích định tính hay định lượng loại khí mơi trường khơng khí cần thiết quan trọng an toàn sức khỏe mang lại lợi ích kinh tế Các thiết bị phân tích khí truyền thống có độ xác cao biết đến “sắc ký khí”, “thiết bị phân tích phổ linh động ion”, “thiết bị phân tích phổ khối lượng” “thiết bị phân tích phổ hấp thụ hồng ngoại” sử dụng Tuy nhiên, thiết bị có hạn chế là: kích thước lớn, cấu tạo phức tạp, giá thành cao, q trình vận hành sử dụng thiết bị khó khăn thời gian phân tích dài [20] Vì lý này, thiết bị lắp đặt cố định khơng thích hợp cho việc thực phân tích nhanh trực tiếp trường Để đáp ứng với yêu cầu thực tế, cảm biến khí hóa học sở vật liệu dạng rắn (solid-state chemical gas sensor) đặc biệt quan tâm nghiên cứu Cảm biến khí sở oxit kim loại bán dẫn nghiên cứu từ năm 60 kỷ trước [7] Trong nhóm nghiên cứu vật liệu cấu trúc sợi nano, nhóm nghiên cứu Sang Sub Kim [3]–[5], [10], [18] có nhiều cơng trình có giá trị liên quan đến vấn đề ứng dụng vật liệu cấu trúc sợi nano cho cảm biến khí Từ cơng trình này, nhận thấy loại cảm biến có độ nhạy cao, đặc biệt công suất tiêu thụ bé nhiều so với loại cảm biến truyền thống Việc nghiên cứu ứng dụng vật liệu ZnO có cấu trúc sợi nano dùng cho cảm biến khí nghiên cứu nhiều hướng nghiên cứu quan tâm nhiều giới Vật liệu ZnO cấu trúc sợi nano nghiên cứu phát triển nhiều nhóm nghiên cứu ưu điểm: tính ổn định, độ bền cao, độ nhạy tốt với nhiều loại khí khác nhau, dễ chế tạo, tiêu thụ lượng thấp, chi phí thấp [9] Việc nghiên cứu cảm biến sử dụng vật liệu sợi nano ZnO công việc quan trọng để phát triển cảm biến khí chất lượng cao phù hợp cho ứng dụng thực tế Việc hướng dẫn cho học sinh biết độc hại khí độc trạng ô nhiễm môi trường điều quan trọng giáo dục học sinh khoa học Công nghệ tương lai công nghệ nano đơn cử phát triển cảm biến khí nano để phát khí độc nhiều ứng dụng vật liệu nano lĩnh vực khác mà điều cần kết hợp giáo dục định hướng cho học sinh Do đó, chúng tơi định chọn đề tài “Nghiên cứu chế tạo sợi nano ZnO nhằm ứng dụng cho cảm biến khí H2S” Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu phát triển công nghệ ổn định chế tạo sợi nano ZnO phương pháp electrospinning - Khảo sát giải thích chế nhạy khí vật liệu chế tạo với khí H2S Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: sợi nano ZnO - Phạm vi nghiên cứu: tập trung nghiên cứu cơng nghệ chế tạo, hình thái cấu trúc tính chất nhạy khí vật liệu với khí H2S Phương pháp nghiên cứu Với mục tiêu trên, phương pháp nghiên cứu lựa chọn 10 luận văn nghiên cứu thực nghiệm Cụ thể, phương pháp electrospinning lựa chọn để chế tạo vật liệu Hình thái vật liệu, vi cấu trúc vật liệu chúng tơi tiến hành phân tích kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FE-SEM), Phổ tán xạ lượng tia X (EDX), Phổ tán xạ Raman, giản đồ nhiễu xạ điện tử tia X (XRD), phân tích nhiệt trọng lượng (TGA) Tính chất nhạy khí cảm biến nghiên cứu qua phép đo điện trở sợi nhạy khí theo thời gian mơi trường khơng khí khơ so với mơi trường khí đo hệ đo nhạy khí Viện Đào tạo Quốc tế Khoa học Vật liệu (ITIMS), Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Các nồng độ khí chuẩn dùng cho nghiên cứu tạo theo nguyên lí trộn thể tích điều khiển lưu lượng khí (MFC) từ khí chuẩn ban đầu Cấu trúc cơng trình Nội dung cơng trình chia làm chương với nội dung sau đây: Chương 1: Tổng quan Trong chương tác giả cung cấp tản kiến thức vật liệu ZnO cấu trúc sợi nano (nanofibber), cấu trúc tinh thể, tính chất khả ứng dụng chúng Tiếp theo, tác giả giới thiệu sơ lược chế, đặc trưng, thông số bản, nguyên tắc hoạt động cảm biến khí nói chung cảm biến khí dựa sở sợi nano oxit kim loại nói riêng nêu phương pháp electrosppinning chế tạo sợi nano nhằm ứng dụng cho cảm biến khí Chương Thực nghiệm Nội dung chương trình thực nghiệm chế tạo mẫu Đối với việc chế tạo vật liệu tác giả trình bày hóa chất lượng hóa chất sử dụng trình thực nghiệm, quy trình chế tạo sợi nano ZnO Chương 3: Kết 36 Hình 2 Sơ đồ nguyên lý hệ trộn khí: (A) trộn lần (B) trộn khí hai lần Bảng Dải nồng độ khí H2S sau trộn hai lần với bình khí chuẩn H2S (1000 ppm) MFC (air) MFC (air) MFC (gas) C (ppm) 0.4 396 1.0 0.4 390 10 2.5 0.4 380 20 5.0 0.4 360 40 10 0.4 320 80 20 Kết luận chương Trong chương tác giả trình bày trình thực nghiệm về: - Quy trình chế tạo vật liệu sợi nano ZnO phương pháp phun trĩnh 37 điện - Các phương pháp khảo sát hình thái, cấu trúc, tính chất vật liệu thu hệ phân tích tính chất nhạy khí cấu tạo hệ đo khí để dùng cho khảo sát tính chất nhạy khí vật liệu 38 Chương KẾT QUA 3.1 Hình thái, vi cấu trúc vật liệu sợi nano ZnO Hình Kết phân tích TGA mẫu sau phun Hình Ảnh FESEM sợi nano ZnO trước (a) sau xử lí nhiệt 600oC (b) Đường đặc trưng TGA sợi nano ZnO chưa xử lí nhiệt thể hình 3.2 Kết phân tích TGA hình 3.2 cho thấy khoảng nhiệt độ 200 - 450oC, tổn hao khối lượng mẫu phân tích lớn 39 Điều khoảng nhiệt độ diễn trình phân hủy PVP nhiệt phân muối kẽm acetat để tạo sợi tinh thể ZnO Ở nhiệt độ lớn 550oC khối lượng mẫu gần không thay đổi chứng tỏ q trình tạo sợi nano ZnO hồn thành Do vậy, mẫu sau phun ủ nhiệt độ 600oC để đảm bảo trình kết tinh tạo sợi nano Do đó, tơi thực q trình ủ nhiệt sợi nano ZnO-PVP 600°C Ảnh FESEM hình 3.1 cho thấy kích thước, hình thái sợi nano ZnO trước sau xử lí nhiệt Sợi nano ZnO trước xử lí nhiệt (hình 3.1a) có bề mặt sợi sau phun chưa xử lí nhiệt trơn mượt, sau ủ 600 oC (hình 3.1b) lại có bề mặt “gồ ghề” sợi cấu thành từ nhiều hạt Ta thấy sợi nano dạng lưới mạng nhệnh đồng kích thước Sau phun đường kính sợi khoảng 200 - 250 nm giảm xuống 80 - 120 nm sau ủ nhiệt độ 600oC Hiện tượng xảy trình ủ Ethanol, DMF sợi bay hơi, chất hữu PVP bị phân hủy muối acetat nhiệt phân để tạo sợi nano ZnO Chúng ta thấy kích thước sợi thay đổi định hướng phân bố sợi điện cực giữ trước ủ Kết phân tích EDX hình 3.6 thành phần cấu trúc sợi nano tinh thể ZnO thu sau ủ Số liệu phân tích thành phần phổ EDX hình 3.3 chứng minh tồn nguyên tố Zn, O sợi nano ZnO chế tạo hồn tồn khơng có ngun tố khác Sự có mặt nguyên tố Si sợi phun đế Si/SiO2 Hình Phổ EDX sơi ZnO sau ủ 600oC 40 Từ giản đồ XRD hình 3.4 cho thấy mẫu sau ủ 600 oC có xuất đỉnh nhiễu xạ góc 2θ 31,77o, 34,422o, 36,253o, 47,539o, 56,603o, 62,864o, 66,38o, 67,963o, 69,1o tương ứng với mặt tinh thể (100), (002), (101), (102), (110), (103), (200), (112) (201) Kết hoàn toàn phù hợp với thẻ chuẩn JCPDS 36-1451 cấu trúc lục giác ZnO, chứng tỏ sợi ZnO thu sau ủ có cấu trúc tinh thể lục giác xếp chặt dạng wurtzite 41 Hình Giản đồ Xrd sợi nano ZnO sau ủ 600oC Các số liệu từ giản đồ XRD sử dụng để tính kích thước hạt tinh thể thơng qua công thức Scherrer: D 0.9  cos  với D kích thước hạt tinh thể (nm), λ chiều dài bước sóng chùm tia tới (λ = 0,154 nm), β độ rộng nửa chiều cao (FWHM) đỉnh nhiễu xạ đặc trưng θ góc nhiễu xạ (radian) Tiến hành tính tốn với đỉnh nhiễu xạ có cường độ lớn hình 3.7 ứng với mặt tinh thể (101), ta giá trị kích thước hạt tinh thể trung bình khoảng 21nm Kết thu tương đồng với kích thước hạt nano quan sát ảnh FESEM Điều lần khẳng định, sợi nano tinh thể ZnO với cấu trúc mạng lục giác 42 xếp chặt chế tạo thành công công nghệ phun tĩnh điện 3.2 Khảo sát tính chất chế nhạy khí H2S cảm biến Đối với cảm biến khí sử dụng vật liệu nano ơxít kim loại dải nhiệt độ thơng thường dùng để khảo sát tính nhạy khí cảm biến thường từ 100oC đến 500°C, chúng tơi lựa chọn nhiệt độ khảo sát cấu trúc cảm biến chế tạo 250oC, 300oC, 350oC, 400oC 450oC Với mục đích khảo sát so sánh độ đáp ứng khí cảm biến chế tạo được, sử dụng khí khử H2S với độ tinh khiết đạt 99,999 % khảo sát dải nồng độ khác nhau, ppm, 0.5 ppm, 0.25 ppm, 0.1 ppm Hình 3.5 đặc trưng nhạy khí theo thời gian cấu trúc sợi nano ZnO khảo sát nhiệt độ từ 250 °C đến 450 °C Kết thay đổi điện trở theo thời gian cho thấy cảm biến có điện trở giảm tiếp xúc với khí khử H2S tăng điện trở cảm biến tiếp xúc với khơng khí, điều phù hợp chất bán dẫn loại n Điện trở cảm biến giảm dần theo độ tăng nhiệt độ, với chất vật liệu bán dẫn Khi vật liệu ơxít kim loại bán dẫn đặt mơi trường có khí khử, phân tử khí khử H2S phản ứng với ion ôxy hấp phụ bề mặt, ion ôxy nhả lại điện tử cho vùng nghèo Khi độ rộng vùng nghèo chiều cao hàng rào giảm nguyên nhân làm tăng độ dẫn hay giảm điện trở vật liệu Để minh chứng điều này, ta viết phương trình mơ tả phản ứng: H2S(gas) + 3O−(ads) = SO2(gas) + H2O(gas) + 3e− H2S(gas) + 3O2−(ads) = SO2(gas) + H2O(gas) + 6e− Độ đáp ứng khí cảm biến theo nhiệt độ phân tích hình 3.5 Từ đồ thị cho thấy, độ đáp ứng khí cảm biến sợi nano ZnO đạt giá trị tốt cảm biến làm việc khoảng nhiệt độ từ 300 °C đến 350 °C Độ đáp ứng khí tăng dần theo nồng độ khí cấp vào buồng đo độ đáp ứng đạt 43 giá trị lớn nồng độ ppm giới hạn nồng độ khảo sát Cụ thể, ppm cảm biến cho độ đáp ứng đạt 25 lần, 120 lần, 54 lần, 35 lần 25 lần tương ứng với nhiệt độ khảo sát 250°C, 300 °C, 350 °C, 400 °C, 450 °C Ở nhiệt độ 300 °C cảm biến cho độ nhạy cao nhất, nhiệt độ làm việc tối ưu cảm biến Dựa đồ thị hình 3.10, nhiệt độ cao từ 350 °C đến 450 °C thời gian đáp ứng hồi phục cảm biến nhanh, nhiệt độ 250 °C 300°C thời gian đáp ứng hồi phục lâu Điều giải thích nhiệt độ tăng, tốc độ phản ứng tăng, dẫn đến tốc độ hấp phụ khí tăng Khi nhiệt độ tăng tốc độ giải hấp phụ tăng dẫn đến thời gian hồi phục giảm Trong thực tế, tùy thuộc vào mục đích phép đo khí mà người ta lựa chọn nhiệt độ làm việc cảm biến để có độ đáp ứng thời gian đáp ứng/thời gian hồi phục phù hợp với mục đích đo Thơng thường, cảm biến khí hệ thống kiểm sốt khí thải, khí rò rỉ thường yêu cầu cảm biến phải có thời gian đáp ứng nhanh 44 Hình Các đồ thị đặc trưng cho cảm biến sơi nano ZnO: Điện trở theo thời gian theo nồng độ khí H2S nhiệt độ làm việc 250 °C (a), 300 °C (b), 350 °C (c), 400 °C (d), Để đánh giá tính ổn định cảm biến, chúng tơi tiến hành khả sát độ 450 °C (f) độ đáp ứng theo nhiệt độ nồng độ khí H2S khác lặp lại cảm biến sau chu kỳ mở/ngắt khí H2S nồng độ ppm so với Hình 3 Độ ổn định cảm biến sau chu kỳ đóng ngắt khí H2S nồng độ ppm so với khơng khí 300 °C 45 khí khơng khí nhiệt độ làm việc 350 °C (hình 3.6) Kết khảo sát cho thấy cảm biến cho độ định tốt với chu kỳ đóng/mở khí H2S Để đánh giá tính chọn lọc khí cảm biến, chúng tơi tiến hành khảo sát tính chất nhạy khí cảm biến đối khí SO2 (1 ppm), H2 (1000 ppm), NH3 (100 ppm) Độ đáp ứng cảm biến loại khí trình bày đồ thị hình 3.6 46 KẾT LUẬN Trên sở kết nghiên cứu trình bày luận văn, so sánh với mục tiêu nội dung nghiên cứu đặt ban đầu cho luận án, chúng tơi tự đánh giá kết đạt luận văn sau: Chế tạo cảm biến sợi nano ZnO đo độ đáp ứng cảm biến với khí H2S Giải thích chế nhạy khí vật liệu chế tạo với khí H2S Hướng dẫn cho học sinh biết độc hại khí độc trạng ô nhiễm môi trường Giới thiệu cho học sinh biết công nghệ tương lai nano đơn cử phát triển cảm biến khí nano để phát khí độc cơng trình tác giả nhiều ứng dụng vật liệu nano lĩnh vực khác 47 DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHAO [1] Nguyễn Văn Hiếu (2015) Cảm biến khí dây nano ôxít kim loại bán dẫn Hà Nội: Bách Khoa Hà Nội [2] Trâm Anh, P H., Nguyên, T T and An, V N (2013) ‘Tổng hợp Graphene trương nước’ [3] Abideen, Z U et al (2015) ‘Excellent gas detection of ZnO nanofibers by loading with reduced graphene oxide nanosheets’, Sensors and Actuators B: Chemical, 221, pp 1499–1507 doi: 10.1016/j.snb.2015.07.120 [4] Abideen, Z U et al (2017) ‘Graphene-loaded tin oxide nanofibers: optimization and sensing performance’, Nanotechnology, 28(3), p 035501 doi: 10.1088/1361-6528/28/3/035501 [5] Abideen, Z U., Kim, H W and Kim, S S (2015) ‘An ultra-sensitive hydrogen gas sensor using reduced graphene oxide-loaded ZnO nanofibers’, Chemical Communications, 51(84), pp 15418–15421 doi: 10.1039/C5CC05370F [6] Andre, R S et al (2019) ‘Enhanced and selective ammonia detection using In2O3/reduced graphene oxide hybrid nanofibers’, Applied Surface Science, 473, pp 133–140 doi: 10.1016/j.apsusc.2018.12.101 [7] Banerjee, S., Dan, A and Chakravorty, D (2002) ‘Review synthesis of conducting nanowires’, Journal of materials science Springer, 37(20), pp 4261–4271 [8] Choi, S.-J et al (2014) ‘Selective Detection of Acetone and Hydrogen Sulfide for the Diagnosis of Diabetes and Halitosis Using SnO2 Nanofibers Functionalized with Reduced Graphene Oxide Nanosheets’, ACS Applied Materials & Interfaces, 6(4), pp 2588– 2597 doi: 10.1021/am405088q 48 [9] Das, A., Chakraborty, B and Sood, A K (2008) ‘Raman spectroscopy of graphene on different substrates and influence of defects’, Bulletin of Materials Science, 31(3), pp 579–584 doi: 10.1007/s12034-0080090-5 [10] Dreyer, D R., Ruoff, R S and Bielawski, C W (2010) ‘From Conception to Realization: An Historial Account of Graphene and Some Perspectives for Its Future’, Angewandte Chemie International Edition, 49(49), pp 9336–9344 doi: 10.1002/anie.201003024 [11] Ferrari, A C et al (2006) ‘Raman Spectrum of Graphene and Graphene Layers’, Physical Review Letters, 97(18), p 187401 doi: 10.1103/PhysRevLett.97.187401 [12] Ferrari, A C (2007) ‘Raman spectroscopy of graphene and graphite: Disorder, electron–phonon coupling, doping and nonadiabatic effects’, Solid State Communications, 143(1–2), pp 47–57 doi: 10.1016/j.ssc.2007.03.052 [13] Ferrari, A C and Basko, D M (2013) ‘Raman spectroscopy as a versatile tool for studying the properties of graphene’, Nature Nanotechnology, 8(4), pp 235–246 doi: 10.1038/nnano.2013.46 [14] Geim, A K (2011) ‘Nobel Lecture: Random walk to graphene’, Reviews of Modern Physics APS, 83(3), p 851 [15] Guo, L et al (2017) ‘Reduced graphene oxide/α-Fe2O3 composite nanofibers for application in gas sensors’, Sensors and Actuators B: Chemical, 244, pp 233–242 doi: 10.1016/j.snb.2016.12.137 [16] Van Hoang, N et al (2019) ‘Excellent detection of H2S gas at ppb concentrations using ZnFe2O4 nanofibers loaded with reduced graphene oxide’, Sensors and Actuators B: Chemical, 282, pp 876– 884 doi: 10.1016/j.snb.2018.11.157 [17] Katoch, A et al (2016) ‘Influence of hollowness variation on the gassensing properties of ZnO hollow nanofibers’, Sensors and Actuators B: Chemical Elsevier, 232, pp 698–704 49 [18] Kim, J.-H et al (2019) ‘Enhancement of H2S sensing performance of pCuO nanofibers by loading p-reduced graphene oxide nanosheets’, Sensors and Actuators B: Chemical, 281, pp 453–461 doi: 10.1016/j.snb.2018.10.144 [19] Lee, J.-H et al (2015) ‘Extraordinary Improvement of Gas-Sensing Performances in SnO2 Nanofibers Due to Creation of Local p – n Heterojunctions by Loading Reduced Graphene Oxide Nanosheets’, ACS Applied Materials & Interfaces, 7(5), pp 3101–3109 doi: 10.1021/am5071656 [20] Madou, M J and Morrison, S R (1989) Chemical Sensing with Solid State Devices New York: Academic Press [21] Megelski, S et al (2002) ‘Micro-and nanostructured surface morphology on electrospun polymer fibers’, Macromolecules ACS Publications, 35(22), pp 8456–8466 [22] Moon, I K et al (2010) ‘Reduced graphene oxide by chemical graphitization’, Nature Communications, 1(1), p 73 doi: 10.1038/ncomms1067 [23] Novoselov, K S et al (2004) ‘Electric field effect in atomically thin carbon films’, science American Association for the Advancement of Science, 306(5696), pp 666–669 [24] Özgür, Ü et al (2005) ‘A comprehensive review of ZnO materials and devices’, Journal of Applied Physics, 98(4), p 041301 doi: 10.1063/1.1992666 [25] Park, J.-A et al (2009) ‘Fabrication and characterization of ZnO nanofibers by electrospinning’, Current Applied Physics, 9(3), pp S210–S212 doi: 10.1016/j.cap.2009.01.044 [26] Parveen, A (2018) Effect of Electrospun Nanofibers on Growth Behavior of Fungal Cells doi: 10.13140/RG.2.2.33116.08329 [27] Ramakrishna, S et al (2005) An Introduction to Electrospinning and Nanofibers Singapore: World Scientific 50 [28] Reich, S and Thomsen, C (2004) ‘Raman spectroscopy of graphite’, Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences Edited by A Ferrari and J Robertson, 362(1824), pp 2271–2288 doi: 10.1098/rsta.2004.1454 [29] Yan, C et al (2018) ‘Improved NO2 sensing properties at low temperature using reduced graphene oxide nanosheet–In2O3 heterojunction nanofibers’, Journal of Alloys and Compounds, 741, pp 908–917 doi: 10.1016/j.jallcom.2018.01.209 [30] Zhang, Z et al (2009) ‘ZnO hollow nanofibers: fabrication from facile single capillary electrospinning and applications in gas sensors’, The Journal of Physical Chemistry C ACS Publications, 113(45), pp 19397–19403 ... 2.2 Quy trình chế tạo cảm biến sử dụng vật liệu sợi nano ZnO Hình Quy trình chế tạo cảm biến sợi nano ZnO Hình 2.2 quy trình chế tạo cảm biến sợi nano ZnO thơng số quy trình chế tạo Trong thí... chế tạo sợi nano ZnO nhằm ứng dụng cho cảm biến khí H2S Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu phát triển công nghệ ổn định chế tạo sợi nano ZnO phương pháp electrospinning - Khảo sát giải thích chế. .. vật liệu ZnO 12 1.2 Cảm biến khí đặc trưng cảm biến khí 14 1.2.1 Cấu tạo chung cảm biến khí 14 1.2.2 Cảm biến khí sử dụng sợi nano ơxít kim loại 15 1.2.3 Tổng hợp sợi nano phương