Luận án Tiến sĩ Khoa học vật liệu: Nghiên cứu chế tạo ô xít kim loại Zn2SnO4 nhằm ứng dụng cho cảm biến hơi hợp chất hữu cơ

Nghiên cứu chế tạo ô xít kim loại Zn2SnO4 nhằm ứng dụng cho cảm biến hơi hợp chất hữu cơ

Tác giả: Nguyễn Hồng Hanh

Lĩnh vực: Khoa học vật liệu, Cảm biến khí

Nội dung tài liệu:
Luận án này tập trung nghiên cứu chế tạo vật liệu nano ô xít kim loại bán dẫn Zn2SnO4 với các hình thái cấu trúc khác nhau, nhằm ứng dụng trong việc phát triển cảm biến khí nhạy với các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs). Đặc biệt, nghiên cứu đi sâu vào phân tích mối liên hệ giữa nồng độ VOCs trong hơi thở và các bệnh lý, từ đó đề xuất ứng dụng cảm biến trong chẩn đoán bệnh tiểu đường thông qua việc phát hiện acetone trong hơi thở. Luận án cũng trình bày phương pháp biến tính bề mặt vật liệu Zn2SnO4 bằng hạt nano Pt để cải thiện khả năng nhạy khí, độ đáp ứng và độ ổn định của cảm biến, hướng tới việc phát triển cảm biến có độ nhạy cao, giới hạn phát hiện thấp, phù hợp cho ứng dụng thực tế.

Mục lục chi tiết:

• Lời cam đoan
• Lời cảm ơn
• Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt
• Danh mục bảng biểu
• Danh mục hình ảnh
• Giới thiệu chung
  • Lý do chọn đề tài
  • Mục tiêu nghiên cứu
  • Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
  • Phương pháp nghiên cứu
  • Ý nghĩa của đề tài
  • Tính mới của đề tài
  • Cấu trúc của luận án
• Chương 1: Tổng quan
  • Tổng quan về cảm biến khí VOCs
  • Cảm biến khí VOCs sử dụng ô xít kim loại bán dẫn
  • Tình hình nghiên cứu cảm biến khí VOCs dựa trên vật liệu ô xít kim loại bán dẫn
  • Cơ chế nhạy khí của vật liệu ô xít kim loại bán dẫn với khí VOCs
  • Vật liệu ô xít kim loại bán dẫn Zn2SnO4
  • Kết luận chương 1
• Chương 2: Thực nghiệm
  • Chế tạo vật liệu Zn2SnO4 với hình thái khác nhau bằng phương pháp thủy nhiệt và quy trình chế tạo cảm biến dựa trên vật liệu Zn2SnO4
  • Quy trình biến tính hạt nano Platin lên bề mặt Zn2SnO4 bằng phương pháp nhỏ trực tiếp và chế tạo cảm biến
  • Kỹ thuật phân tích hình thái và vi cấu trúc
  • Khảo sát tính chất nhạy khí của cảm biến
  • Kết luận chương 2
• Chương 3: Hình thái, vi cấu trúc và tính chất nhạy khí của vật liệu Zn2SnO4 tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt
  • Các hình thái, vi cấu trúc, tính chất của vật liệu Zn2SnO4
  • Khảo sát tính chất nhạy khí VOCs của cảm biến trên cơ sở vật liệu Zn2SnO4 có cấu trúc hình thái khác nhau
  • Kết luận chương 3
• Chương 4: Nghiên cứu biến tính bề mặt vật liệu Zn2SnO4 bằng hạt nano Pt nhằm cải thiện khả năng nhạy khí acetone cho cảm biến
  • Hình thái, vi cấu trúc của hạt Platin
  • So sánh tính chất nhạy acetone của cảm biến bát diện rỗng bề mặt dạng hạt và cảm biến bát diện rỗng bề mặt dạng tấm
  • Hình thái, vi cấu trúc của vật liệu Zn2SnO4 trước và sau khi biến tính bề mặt bằng hạt Pt
  • Khảo sát tính chất nhạy khí
  • Kết luận chương 4
• Kết luận và kiến nghị của luận án
• Danh mục công trình đã công bố của luận án
• Tài liệu tham khảo