Luận án đã thu được kết quả chính sau:
Đã tổng hợp thành công vật liệu MWCNT bằng phương pháp CVD ứng dụng làm cảm biến khí NH3 ở nhiệt độ phòng. MWCNT thu được trên điện cực có kích thước khoảng 30 nm, độ đồng đều và độ sạch cao.
Đã điều khiển vị trí mọc CNT giữa các điện cực Pt và chỉ mọc trên vùng điện cực Pt phục vụ mục đích nhạy khí trên linh kiện cảm biến.
Đã khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ mọc, ảnh hưởng của tiền xử lý chất khử NH3, ảnh hưởng của thời gian phản ứng và tỷ lệ lưu lượng khí đến sự hình thành CNT.
Đã tiến hành khảo sát đặc trưng nhạy khí NH3 và sự chọn lọc với một số loại khí khác (LPG, hơi cồn, độ ẩm) của màng vật liệu CNT trên các đế linh kiện cảm biến SiO2 và đế Al2O3.
Để tăng cường độ đáp ứng của cảm biến, các vật liệu kim loại (Co, Ag, Pt, Au) có kích thước 2 và 4 nm đã được phủ trên màng CNT bằng phương pháp bốc bay đồng thời khảo sát hình thái bề mặt của màng CNT sau khi phủ. Đã tiến hành khảo sát đặc trưng nhạy khí NH3 và độ chọn lọc với một số loại khí khác (LPG, hơi cồn) của màng vật liệu CNT sau khi phủ một số kim loại (Co, Ag, Pt, Au) có kích thước 2 và 4 nm. Kết quả đo đặc trưng khí NH3 cho thấy sau khi phủ kim loại độ nhạy khí đã được nâng cao. Đáng kể nhất là độ nhạy khí NH3 của CNT/Ag, tiếp theo là CNT/Co. Với cảm biến CNT/Pt độ nhạy khí NH3 đã được cải thiện tuy không nhiều ở các vùng nồng độ đo và độ nhạy tăng ít nhất là cảm biến CNT/Au so với cảm biến CNT thuần.
Bản luận án này có những đóng góp mới về khoa học và thực tiễn như sau:
Đã mọc chọn lọc CNT tại các vị trí chọn trước cho ứng dụng nhạy khí.
Cảm biến trên cơ sở vật liệu CNT có khả năng làm việc ở nhiệt độ phòng, tuy nhiên độ đáp ứng tại nhiệt độ phòng không cao, việc nâng cao độ nhạy của cảm biến tại nhiệt độ phòng có ý nghĩa thực tiễn lớn lao. Nâng cao độ đáp ứng của CNT ở nhiệt độ phòng bằng việc chức năng hóa bề mặt CNT bằng các hạt kim loại xúc tác.
Các kết quả khảo sát tính nhạy khí trên cơ sở vật liệu CNT phủ một số kim loại (Co, Ag, Pt, Au) là mới so với trên thế giới. Các bài báo công bố về kết quả này của nhóm tác giả có nhiều trích dẫn trong các bài báo quốc tế của nhóm khác.
Việc chế tạo thành công cảm biến khí NH3 trên cơ sở vật liệu CNT đã mở ra hướng triển khai ứng dụng của nghiên cứu cơ bản vào thực tiễn.
Kết quả của luận án đã được công bố trong 4 bài báo đăng trên các tạp chí chuyên ngành, kỷ yếu khoa học trong nước và quốc tế. Trong đó có 02 bài báo đăng trên tạp chí Quốc tế ISI, 2 bài báo đăng trên tạp chí Quốc gia.
25