- TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài: Chế tạo và xử lý ống nanô cácbon (CNT) ứng dụng làm vật liệu nhạy khí amôniắc (NH3) Tác giả luận văn: Nguyễn Công Tú Khóa Người hướng dẫn: TS. - Nguyễn Hữu Lâm Nội dung tóm tắt: Kể từ khi được phát hiện bởi Ịjima vào năm 1991, nhiều nhà khoa học đã tập trung nghiên cứu về ống nanô cácbon (CNT). - Cho tới nay các ứng dụng của CNT vẫn còn hạn chế, một phần là do các kỹ thuật linh kiện điện tử còn chưa đáp ứng được các yêu cầu làm việc ở kích thước nhỏ cỡ nanômét. - Vì vậy hiện nay các hướng ứng dụng chủ yếu của CNT là làm vật liệu nền trong các composit, ứng dụng trong các cảm biến khí, cảm biến sinh học, các chất hoạt động, vật liệu tích trữ… Trong xu hướng chung đó cùng với các kết quả của nhóm đã đạt được trong việc nghiên cứu CNT, nhóm chúng tôi đã chọn hướng ứng dụng CNT làm cảm biến khí. - Hiện nay các loại khí được quan tâm nhiều là H2, NO2, NH3, CO2…, trong đó, amôniắc (NH3) là một loại khí độc, gây sốc cao. - Việc xác định được nồng độ NH3 là rất cần thiết và quan trọng trong việc kiểm tra môi trường cũng như trong việc điều khiển quá trình hóa học trong các ngành công nghiệp, nông nghiệp, y dược. - Vì vậy tôi đã chọn đề tài: Chế tạo và xử lý ống nanô cácbon ứng dụng trong cảm biến khí amôniắc (NH3). - Mục tiêu chính của đề tài là tổng hợp được màng CNT chất lượng cao và khảo sát ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt tới chất lượng và đặc trưng nhạy khí của màng CNT. - Trong luận văn này, tôi tổng hợp CNT bằng phương pháp lắng đọng nhiệt hóa học từ pha hơi (TCVD) trên các đế SiO2/Si và trên các điện cực. - CNT thu được sẽ được đo đặc tính nhạy khí. - Để đo đặc tính nhạy khí NH3 của CNT tôi sử dụng mô hình cảm biến khí điện trở - khi màng CNT tiếp xúc với khí NH3 thì điện trở của màng CNT thay đổi, đo sự thay đổi điện trở của màng ta có thể xác định được nồng độ của khí thử. - Để đo sự thay đổi điện trở của màng CNT, chúng tôi dùng hệ đo Keithley 197A với nguồn một chiều không đổi 5V cung cấp cho hệ đo. - Kết quả đo được cho thấy, CNT nhạy với khí NH3 ngay ở nhiệt độ phòng, và càng tăng nhiệt độ độ nhạy và giới hạn nồng độ mà màng CNT có thể nhận biết là giảm. - Tuy nhiên độ nhạy của CNT không cao, điều này được giải thích là do CNT thu được có nhiều tạp bẩn ngăn cản sự tiếp xúc của CNT với khí thử, và mật độ CNT thu được quá dầy dẫn tới các khí rất khó khuếch tán vào sâu trong màng CNT. - Một nhược điểm nữa của cảm biến khí sử dụng CNT là không nhả khí ở nhiệt độ phòng. - Muốn CNT nhả khí thì ta phải nung màng CNT lên 250 oC. - Các kết quả thu được cũng cho thấy CNT thể hiện tính chất của vật liệu dẫn lỗ trống – loại p. - NH3 là khí khử mạnh, khi tiếp xúc với với CNT, các phân tử khí NH3 sẽ nhường điện tử cho CNT và làm giảm nồng độ hạt tải – lỗ trống p – trên CNT, và do đó làm tăng điện trở của CNT. - Để tăng độ nhạy khí của CNT, tôi đã xử lý CNT bằng cách xử lý nhiệt ở 400oC trong không khí. - Kết quả thu được cho thấy, sau khi xử lý nhiệt, độ nhạy của CNT tăng lên đáng kể. - Như vậy, việc tổng hợp CNT và ứng dụng chúng làm vật liệu nhạy khí đã được thực hiện thành công, bên cạnh đó việc khảo sát được ảnh hưởng của nhiệt độ làm việc và ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt tới đặc tính của cảm biến khí trên cơ sở CNT đã được chúng tôi tiến hành.
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt