THÔNG TIN TÓM TẮT VỀ NHỮNG KẾT LUẬN MỚI CỦA LUẬN ÁN TIẾN SĨ
Tên luận án: “Nghiên cứu chế tạo vật liệu WO3 cấu trúc nano bằng phương pháp hóa nhằm ứng dụng trong cảm biến khí NO2 và NH3”
Chuyên ngành: Vật liệu điện tử Mã số: 62440123
Nghiên cứu sinh: Phạm Văn Tòng
Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Nguyễn Đức Hòa; 2. TS. Vũ Văn Quang
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
TÓM TẮT KẾT LUẬN MỚI CỦA LUẬN ÁN
1. Đã chế tạo thành công một số cấu trúc nano WO3 có hình thái và kích thước khác nhau bằng phương pháp thủy nhiệt, đồng thời làm rõ được môi liên hệ giữa điều kiện chế tạo và hình thái, vì cấu trúc của vật liệu. Năm hệ cảm biến trên cơ sở các cấu trúc hình thái khác nhau của WO3 đã được chế tạo (ký hiệu pH15-180; pH20-180; pH25-180; pH30-180 và pH20-200), đồng thời đã được khảo sát tính chất nhạy khí với NO2 và NH3 tại các nhiệt độ khác nhau. Kết quả khảo sát cho thấy cảm biến pH20-180 trên cơ sở bó thanh nano (đường kính thanh khoảng 20 nm) cho độ đáp ứng khí tốt nhất với cả khí NO2 và NH3 tại nhiệt độ làm việc tương ứng là 200 oC và 400 oC. Cảm biến pH20-180 cho độ ổn định tốt đối với cả khí khí ôxy hóa NO2 và khí khử NH3. Đã làm sáng tỏ được mối liên hệ giữa hình thái vi cấu trúc và tính nhạy khí NO2, NH3 của vật liệu. Các kết quả nghiên cứu chính đã được nhóm tác giả công bố trong 02 bài báo quốc tế ISI [P.V. Tong et al./Sensors and Actuators B: Chem. 183 (2013) 372-380 (IF2014: 4,09) và P.V. Tong et al./ RSC Advance 5 (2015)25204-25207 (IF2013: 3,70)].
2. Bằng phương pháp nhiệt dung môi, tác giả đã tổng hợp được các dây nano có đường kính nhỏ (cỡ 10 nm) với các xắp xếp khác nhau bao gồm bó và bông hoa nano, đồng thời làm sáng tỏ được ảnh hưởng của dung môi lên hình thái học của vật liệu chế tạo. Hai loại cảm biến trên cơ sở bó dây nano (Sensor-B) và bông hoa nano WO3 (Sensor-H) đã được chế tạo và khảo sát tính nhạy khí với NO2 và NH3 tại các nhiệt độ khác nhau. Tác giả đã chỉ ra rằng đồi với khíNO2 thì Sensor-B cho độ đáp ứng cao hơn Sensor-H, còn với khí NH3 thì Sensor-H lại cho độ đáp ứng cao hơn Sensor-B. Tính chất nhạy khí khác nhau của hai cảm biến (Sensor-B và Sensor-H) được tác giả giải thích trên cơ sở ảnh hưởng của kich thước tinh thể và môi liên hệ với vùng nghèo hạt tải cơ bản. Kết quả nghiên cứu này đã được nhóm tác giả công bố trong 01 bài quốc tế ISI [P.V. Tong et al./ Science of Advanced Materials 6 (2014)1081-1090 (IF2013: 2,90)].
3. Đã nghiên cứu và biến tính thành công hạt nano Pd với mật độ khác nhau trên bề mặt thanh nano WO3 bằng phương pháp hóa học. Cảm biến khí trên cơ sở thanh nano Pd-WO3 đã tăng được độ đáp ứng đôi với khí NH3 lên hơn 3 lần so với cảm biến WO3 không biến tính. Ngoài việc cải thiện được độ đáp ứng, cảm biến trên cơ sở thanh nano Pd-WO3 còn giảm được nhiệt độ làm việc ứng với độ đáp ứng cao nhất từ 400 oC xuống 300 oC. Cơ chế cải thiện khí của cảm biến Pd-WO3 cũng được chúng tôi giải thích. Kết quả nghiên cứu này đã được nhóm tác giả công bố trong 01 bài quốc tế ISI [P.V. Tong et al./Sensors and Actuators B: Chem. 223 (2016) 453-460 (IF2014: 4,09)].
