MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN …………………………………………………………………… 1
1.1. Giới thiệu tổng quan về ZnO 1
1.1.1. Cấu trúc tinh thể của vật liệu ZnO ……………………………………………………. 1
1.1.2. Một số đặc tính nổi bật của vật liệu ZnO cấu trúc một chiều ……………….. 3
1.1.3. Một số ứng dụng của vật liệu ZnO một chiều ……………………………………. 7
1.2. Các phương pháp chế tạo số lượng lớn thanh và dây nano dạng tự do 10
1.2.1. Chế tạo nano ZnO bằng phương pháp bốc bay nhiệt …………………………. 10
1.2.2. Chế tạo nano ZnO bằng phương pháp thủy nhiệt ……………………………… 15
1.2.3. Chế tạo nano ZnO bằng quá trình ủ nhiệt ………………………………………… 21
1.3. Cảm biến khí dạng độ dẫn 25
1.3.1. Khái niệm về cảm biến …………………………………………………………………. 25
1.3.2. Các đại lượng đặc trưng của cảm biến …………………………………………….. 26
1.3.3. Cấu tạo của cảm biến khí kiểu thay đổi điện trở……………………………….. 29
1.3.4. Các dạng vật liệu sử dụng của cảm biến khí …………………………………….. 30
1.3.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính của cảm biến khí ……………………….. 32
1.3.6. Nguyên lý hoạt động của cảm biến khí ……………………………………………. 37
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ……. 40
2.1. Tổng hợp vật liệu nano ZnO 40
2.1.1. Chế tạo thanh nano ZnO bằng phương pháp thủy nhiệt …………………….. 40
2.1.2. Chế tạo vật liệu nano ZnO một chiều bằng phương pháp bốc bay nhiệt . 43
2.2. Chế tạo cảm biến trên cơ sở vật liệu nano ZnO 46
2.2.1. Điện cực sử dụng cho cảm biến ……………………………………………………… 46
2.2.2. Chế tạo cảm biến ………………………………………………………………………….. 46
2.2.3. Chế tạo cảm biến sử dụng dây nano biến tính bằng Nb2O5 ………………… 47
2.3. Đo các đặc trưng của vật liệu 47
2.3.1. Khảo sát các tính chất cơ bản ………………………………………………………… 47
2.3.2. Khảo sát các đặc trưng của cảm biến ………………………………………………. 48
2.3.3. Quy trình đo ………………………………………………………………………………… 49
2.3.4. Các tính toán cho các đặc trưng của cảm biến ………………………………….. 50
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ……………………………………………. 52
3.1. Đánh giá quy trình chế tạo và nghiên cứu các tính chất cơ bản của vật liệu nano
ZnO 52
3.1.1. Thanh nano ZnO chế tạo bằng phương pháp thủy nhiệt …………………….. 52
3.1.2. Nano ZnO chế tạo bằng phương pháp bốc bay nhiệt …………………………. 58
3.2. Đặc trưng nhạy khí của vật liệu nano ZnO 72
3.2.1. Lựa chọn nhiệt độ ủ của cảm biến …………………………………………………. 72
3.2.2. Tính chất nhạy khí của cảm biến sử dụng thanh nano ZnO chế tạo bằng
phương pháp thủy nhiệt ………………………………………………………………… 74
3.2.3. Tính chất nhạy khí của cảm biến sử dụng dây nano ZnO chế tạo bằng
phương pháp bốc bay nhiệt ……………………………………………………………. 79
3.2.4. Tính chất nhạy khí của cảm biến nano tetrapod ZnO chế tạo bằng phương
pháp bốc bay nhiệt ……………………………………………………………………….. 84
3.3. Đặc trưng nhạy khí của cảm biến dây nano ZnO biến tính Nb2O5 87
3.3.1. Đặc trưng cơ bản của dây nano ZnO biến tính …………………………………. 88
3.3.2. Tính chất nhạy khí của cảm biến dây nano ZnO biến tính theo nồng độ
Nb2O5 khác nhau ………………………………………………………………………….. 89
3.4. Phân tích, đánh giá và so sánh các loại vật liệu nano ZnO chế tạo được và đặc
trưng nhạy khí của chúng 93
3.4.1. Vật liệu nano ZnO ………………………………………………………………………… 93
3.4.2. Tính chất nhạy khí của các vật liệu nano ZnO …………………………………. 96
KẾT LUẬN CHUNG 105
TÀI LIỆU THAM KHẢO 106
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 107