Luận án Nghiên cứu chế tạo và tính nhạy khí của cấu trúc dị thể giữa dây nano SnO₂ và một số oxit kim loại bán dẫn

1. Lý do chọn đề tài

Trong thời đại Công nghệ 4.0, nhiều khu công nghiệp và nông nghiệp đã và

đang là nguồn ảnh hưởng lớn đến ô nhiễm môi trường và ô nhiễm không khí [1]. Tổ

chức Y tế thế giới báo cáo năm 2018 có khoảng 60000 người tử vong hàng năm ở

Việt Nam có liên quan đến ô nhiễm không khí. Ô nhiễm không khí do các khí hoá

học độc hại trong môi trường như NO2, CO, H2S và SO2 với nồng độ nhất định đều

gây ra những tác động ở các mức độ khác nhau tới con người. Trong đó H2S là một

loại khí vô cùng nguy hiểm, ngay cả ở mức nồng độ thấp (cỡ ppm) vì khí H2S là một

loại khí rất độc hại, không màu, dễ cháy, có mùi trứng thối [1]. Khí H2S có nguồn

gốc rất đa dạng nó có thể sinh ra trong quá trình sản xuất dầu thô, khoan dầu và phun

trào núi lửa hoặc sự phân huỷ vi khuẩn từ các chất hữu cơ trong môi trường yếm khí.

H2S cũng được sinh ra từ xử lý chất thải [2,3]. Tuy nhiên, hầu hết khí sinh học tại

Việt Nam được sử dụng không có sự kiểm soát hoặc khử lưu huỳnh [3]. Các ảnh

hưởng của khí H2S đến con người được tóm tắt trong Bảng 1.1 [4]. Giới hạn ngưỡng

của khí H2S là 0,003 ppm trong 8 giờ phơi nhiễm [4] tuy nhiên nồng độ ảnh hưởng

trực tiếp đến sức khỏe con người ở mức thấp hơn rất nhiều [5]. Theo tiêu chuẩn an

toàn của Viện Quốc gia về An toàn sức khỏa nghề nghiệp Mỹ nồng độ khí NO2 cho

phép là nhỏ hơn 3 ppm, nồng độ H2S cho phép được đề xuất bởi Hội đồng tư vấn

khoa học về chất độc hại gây ô nhiễm không khí trong khoảng từ 20 – 100 ppb [6].

Kiểm soát các khí độc hại trong giới hạn an toàn đang là vấn đề cấp thiết hiện nay,

đặc biệt với khí H2S, NO2 ở nồng độ thấp mức ppm [7] là quan trọng và là vấn đề

chính trong việc sử dụng an toàn khí sinh học và quy trình công nghiệp [8].

Vì vậy, nhiều loại cảm biến vật liệu nano có cấu trúc khác nhau đã được sử dụng

để kiểm soát khí H2S, NO2 [10-14] trong đó cảm biến khí dựa trên oxit kim loại

bán dẫn (SMO) là phổ biến vì các ưu điểm của nó như chi phí thấp, độ nhạy cao với

các loại khí, kích thước nhỏ gọn, tính di động, dễ sử dụng và tiêu thụ điện năng thấp.

Cảm biến khí oxit kim loại bán dẫn SMO có tiềm năng đặc biệt cho phép phát hiện14

hơn 150 loại khí [14-16]. Trong các loại oxit kim loại bán dẫn cảm biến khí oxit thiếc

(SnO2) là một oxit kim loại bán dẫn loại n, được dùng phổ biến do nó có đáp ứng và

độ nhạy tương đối cao với các loại khí khác nhau cũng như tính khả thi của nó trong

việc cải thiện hiệu suất của cảm biến [17,18]. Tuy nhiên cảm biến oxit SnO2 lại cho

thấy độ nhạy tương đối thấp đối với khí H2S và độ chọn lọc kém với các khí gây ô

nhiễm không khí như NH3, H2S và CO [19,20] do đó đã có rất nhiều nghiên cứu nhằm

cải thiện độ nhạy của cảm biến SnO2 với khí H2S [21-24].

pdf 134 trang chauphong 16/08/2022 140
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu chế tạo và tính nhạy khí của cấu trúc dị thể giữa dây nano SnO₂ và một số oxit kim loại bán dẫn", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu chế tạo và tính nhạy khí của cấu trúc dị thể giữa dây nano SnO₂ và một số oxit kim loại bán dẫn

Luận án Nghiên cứu chế tạo và tính nhạy khí của cấu trúc dị thể giữa dây nano SnO₂ và một số oxit kim loại bán dẫn
1 
LỜI CẢM ƠN 
Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy, cô giáo hướng dẫn PGS.TS. 
Nguyễn Văn Duy và PGS.TS Đặng Thị Thanh Lê các thầy cô đã đóng góp nhiều ý kiến khoa 
học quý báu cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án này. 
Tôi xin trân trọng cảm ơn GS.TS. Nguyễn Văn Hiếu, GS.TS. Nguyễn Đức Hòa và 
tập thể cán bộ Phòng thí nghiệm nghiên cứu phát triển và ứng dụng Cảm biến nano (ITIMS) 
đã luôn nhiệt tình giúp đỡ, chia sẻ kinh nghiệm và gợi mở nhiều ý tưởng quan trọng để tôi 
thực hiện các nghiên cứu của luận án. Tôi xin gửi lời cảm ơn TS. Phan Thị Lê Minh và các 
đồng nghiệp tại Bộ môn Y vật lý – Trường Đại học Y Hà Nội cùng các nghiên cứu sinh, học 
viên cao học của nhóm Cảm biến khí - viện ITIMS đã luôn đồng hành, hỗ trợ và tạo điều 
kiện cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài. 
Tôi xin chân thành cảm ơn Viện Đào tạo Quốc tế về Khoa học Vật liệu, Phòng Đào 
tạo Trường Đại học Bách khoa Hà Nội và Trường Đại học Y Hà Nội đã tạo điều kiện cho 
tôi được học tập và nghiên cứu. 
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè đã luôn động viên, khích lệ để 
tôi hoàn thành luận án này. 
 Tác giả 
 Trần Thị Ngọc Hoa 
2 
LỜI CAM ĐOAN 
Tác giả xin cam đoan nội dung của luận án là công trình nghiên cứu của riêng 
tôi dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Nguyễn Văn Duy và PGS.TS. Đặng Thị Thanh 
Lê. Các số liệu và kết quả trong luận án trung thực và chưa được tác giả khác công 
bố. 
 Hà Nội, ngày tháng năm 2021 
 Giáo viên hướng dẫn Tác giả 
 PGS.TS. Nguyễn Văn Duy Trần Thị Ngọc Hoa 
 PGS.TS. Đặng Thị Thanh Lê 
3 
MỤC LỤC 
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... 1 
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... 2 
MỤC LỤC ................................................................................................................. 3 
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT....................................................... 6 
DANH MỤC BẢNG BIỂU ...................................................................................... 8 
DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ .................................................................. 9 
GIỚI THIỆU CHUNG ........................................................................................... 13 
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CẢM BIẾN KHÍ ............................................. 20 
1.1. Tổng quan về cảm biến khí............................................................................ 20 
1.1.1. Một số đặc trưng cơ bản của cảm biến khí bán dẫn [1] ....................... 20 
1.1.2. Cơ chế nhạy khí của dây nano oxit kim loại bán dẫn cấu trúc dị thể .. 23 
1.2. Tổng quan về phương pháp chế tạo và tính nhạy khí của dây nano oxit kim 
loại bán dẫn cấu trúc dị thể ....................................................................................... 27 
1.2.1. Phương pháp chế tạo ............................................................................ 28 
1.2.2. Đặc trưng nhạy khí ............................................................................... 30 
1.2.3. Đặc trưng nhạy khí của dây nano oxit kim loại bán dẫn cấu trúc n-
SnO2/n -SMO...................................................................................................... 34 
1.2.4. Đặc trưng nhạy khí H2S của dây nano oxit kim loại bán dẫn cấu trúc dị 
thể n-SnO2/p-SMO ............................................................................................. 37 
1.3. Kết luận chương 1.......................................................................................... 40 
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM............................................................................. 41 
2.1. Chế tạo dây nano SnO2 ...................................................................................... 41 
2.1.1. Dụng cụ và hóa chất ................................................................................ 41 
2.1.2. Thực nghiệm chế tạo dây nano SnO2 ...................................................... 43 
2.2. Chế tạo cảm biến dây nano cấu trúc dị thể SnO2/SMO ..................................... 45 
2.2.1. Chế tạo cảm biến dây nano cấu trúc dị thể SnO2/NiO............................. 46 
2.2.2. Chế tạo cảm biến dây nano cấu trúc dị thể SnO2/Ag2O .......................... 48 
4 
2.2.3. Chế tạo dây nano cấu trúc dị thể SnO2/ZnO ............................................ 49 
2.2.4. Chế tạo dây nano cấu trúc dị thể SnO2/WO3 ........................................... 50 
2.3. Phương pháp khảo sát cấu trúc và hình thái của cảm biến ................................ 51 
2.4. Phương pháp khảo sát đặc trưng nhạy khí ........................................................ 51 
2.5. Kết luận chương 2 ............................................................................................. 54 
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ TÍNH NHẠY KHÍ CỦA 
DÂY NANO OXIT KIM LOẠI BÁN DẪN CẤU TRÚC n-SnO2/p-SMO ........ 55 
3.1. Cảm biến dây nano cấu trúc n-SnO2/p-Ag2O ................................................ 55 
3.1.1. Hình thái và cấu trúc của cảm biến ...................................................... 55 
3.1.2. Đặc tính nhạy khí H2S của cảm biến .................................................... 59 
3.1.3. Cơ chế nhạy khí của cảm biến ............................................................. 66 
3.2. Cảm biến dây nano cấu trúc n-SnO2/p-NiO .................................................. 69 
3.2.1. Hình thái và cấu trúc ............................................................................ 69 
3.2.2. Đặc trưng nhạy khí H2S ....................................................................... 73 
3.2.3. Cơ chế nhạy khí H2S của cảm biến n-SnO2/p-NiO .............................. 78 
3.3. Kết luận chương 3.......................................................................................... 80 
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ TÍNH NHẠY KHÍ CỦA 
DÂY NANO OXIT KIM LOẠI BÁN DẪN CẤU TRÚC n-SnO2/n-SMO ........ 82 
4.1. Cảm biến dây nano cấu trúc n-SnO2/n-ZnO ...................................................... 82 
4.1.1 Hình thái và cấu trúc ................................................................................. 82 
4.1.2 Đặc trưng nhạy khí H2S ............................................................................ 84 
4.1.3. Đặc trưng nhạy khí NO2 .......................................................................... 92 
4.1.4. Độ ổn định của cảm biến ......................................................................... 95 
4.1.5. Cơ chế nhạy khí ....................................................................................... 96 
4.2. Cảm biến dây nano cấu trúc n-SnO2/n-WO3 ..................................................... 98 
4.2.1. Hình thái và cấu trúc ................................................................................ 98 
4.2.2. Đặc trưng nhạy khí H2S ..................................................................... 103 
4.2.3. Đặc trưng nhạy khí NO2 .............................................................................. 107 
4.2.4. Cơ chế nhạy khí .................................................................................. 112 
4.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tính chất nhạy khí của cảm biến .................... 113 
4.4. Kết luận chương 4........................................................................................ 114 
5 
KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................. 116 
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 118 
DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN ....................... 134 
6 
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 
TT 
Ký hiệu, viết 
tắt 
Tên tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt 
1 CVD 
Chemical Vapour 
Deposition 
Lắng đọng hóa học pha hơi 
2 SEM 
Scanning Electron 
Microscope 
Kính hiển vi điện tử quét 
3 TEM 
Transmission Electron 
Microscope 
Kính hiển vi điện tử 
truyền qua 
4 FESEM 
Field Emission Scanning 
Electron Microsope 
Kính hiển vi điện tử 
quét phát xạ trường 
5 HRTEM 
High Resolution 
Transmission Electron 
Microscope 
Kính hiển vi điện tử 
truyền qua phân giải cao 
6 SAED 
Selective area electron 
diffraction 
Nhiễu xạ điện tử chọn lọc 
vùng 
7 EDS 
Energy-dispersive X-ray 
spectroscopy 
Phổ tán sắc năng lượng tia 
X 
8 XRD X-ray diffraction Giản đồ Nhiễu xạ tia X 
9 JCPDS 
Joint Committee on 
Powder Diffraction 
Standards 
Thẻ chuẩn 
10 MFC Mass Flow Controllers 
Bộ điều khiển lưu lượng 
khí 
11 NWs Nanowires Dây nano 
12 ppb Parts per billion Một phần tỷ 
13 ppm Parts per million Một phần triệu 
14 Ra Resistance in air 
Điện trở đo trong không 
khí 
7 
15 Rg Resistance in gas Điện trở đo trong khí thử 
16 Sccm 
Standard cubic centimeters 
per minute 
Đơn vị đo lưu lượng khí 
cm3/phút 
17 SMO 
Semiconductor Metal 
Oxide 
Oxit kim loại bán dẫn 
18 VLS Vapour -Liquid -Solid Hơi-lỏng-rắn 
19 VS Vapour -Solid Hơi – rắn 
20 PVD Physical vapor deposition Lắng đọng hơi vật lý 
21 ALD Atomic layer deposition Lắng đọng lớp nguyên tử 
22 UV Ultraviolet Tia cực tím 
23 RSD Relative standard deviation Độ lệch chuẩn tương đối 
24 LPG Liquefied Petroleum Gas Khí dầu mỏ hóa lỏng 
8 
DANH MỤC BẢNG BIỂU 
Bảng 1.1. Ảnh hưởng của việc tiếp xúc khí H2S [4].. 14 
Bảng 1.2. Đáp ứng khí của các dây nano oxit kim loại bán dẫn cấu trúc dị thể. .33 
Bảng 2.1. Các cảm biến Si (i= 1, 2  5) biến tính bằng dung dịch muối AgNO3 ở 
nồng độ và số lần nhúng khác nhau. 48 
Bảng 3.1. So sánh độ đáp ứng khí H2S dựa trên cảm biến khí SnO2 và SnO2/p-SMO. 
...66 
Bảng 3.2. Thống kê các nghiên cứu về cảm biến khí H2S. ..78 
Bảng 4.1. Thời gian đáp ứng và hồi phục khí H2S (0,25 ÷ 2,5 ppm) tại 300, 350 và 
400 oC của cảm biến dây nano SnO2 phủ ZnO với thời gian phủ là 10 min 90 
Bảng 4.2. So sánh độ đáp ứng khí H2S, NO2 dựa trên cảm biến khí SnO2 và cảm biến 
SnO2/n -SMO. 111 
9 
DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ 
Hình 1.1. Đặc trưng hồi – đáp khí của cảm biến kiểu điện trở [1]. .......................... 21 
Hình 1.2. Cơ chế nhạy khí của dây nano biến tính trên cơ sở chuyển tiếp p-n: (a) Dây 
nano loại n biến tính với hạt nano loại p; (b) sự hình thành vùng nghèo của dây nano 
biến tính với nồng độ hạt tải của dây nano biến tính với nồng độ hạt tải của vật liệu 
biến tính lớn hơn nhiều so với dây nano; (c) trường hợp ngược lại;(d,e) mô hình vùng 
năng lượng của dây nano và vật liệu biến tính trước và sau khi biến tính [1]. ........ 25 
Hình 1.3. Cơ chế nhạy khí của dây nano biến tính trên cơ sở tiếp xúc dị thể có cùng 
loại hạt tải: (a) trường hợp dây nano có công thoát điện tử nhỏ hơn so với vật liệu 
biến tính và (b) dây nano có công thoát điện tử lớn hơn vật liệu biến tính [1]. ....... 26 
Hình 1.4. Quy trình chế tạo  ... ectronic application,” Appl. Nanosci., vol. 
4, no. 4, 2014, doi: 10.1007/s13204-013-0215-z. 
[101] N. Van Hoang et al., “Enhanced H2S gas-sensing performance of α-Fe2O3 
129 
nanofibers by optimizing process conditions and loading with reduced 
graphene oxide,” J. Alloys Compd., vol. 826, 2020, doi: 
10.1016/j.jallcom.2020.154169. 
[102] Y. Zhao, C. Tao, G. Xiao, and H. Su, “Controlled synthesis and wastewater 
treatment of Ag2O/TiO2 modified chitosan-based photocatalytic film,” RSC 
Adv., vol. 7, no. 18, 2017, doi: 10.1039/c6ra27295a. 
[103] F. Shao et al., “Heterostructured p-CuO (nanoparticle)/n-SnO2 (nanowire) 
devices for selective H2S detection,” Sensors Actuators, B Chem., vol. 181, 
2013, doi: 10.1016/j.snb.2013.01.067. 
[104] I. S. Hwang et al., “Enhanced H2S sensing characteristics of SnO2 nanowires 
functionalized with CuO,” Sensors Actuators, B Chem., vol. 142, no. 1, 2009, 
doi: 10.1016/j.snb.2009.07.052. 
[105] S. W. Choi, A. Katoch, J. Zhang, and S. S. Kim, “Electrospun nanofibers of 
CuO-SnO2 nanocomposite as semiconductor gas sensors for H2S detection,” 
Sensors Actuators, B Chem., vol. 176, 2013, doi: 10.1016/j.snb.2012.09.035. 
[106] K.-I. Choi, H.-J. Kim, Y. C. Kang, and J.-H. Lee, “Ultraselective and 
ultrasensitive detection of H2S in highly humid atmosphere using CuO-loaded 
SnO2 hollow spheres for real-time diagnosis of halitosis,” Sensors Actuators B 
Chem., vol. 194, Apr. 2014, doi: 10.1016/j.snb.2013.12.111. 
[107] J. Gong, Q. Chen, M. R. Lian, N. C. Liu, R. G. Stevenson, and F. Adami, 
“Micromachined nanocrystalline silver doped SnO 2 H 2 S sensor,” Sensors 
and Actuators, B: Chemical, vol. 114, no. 1. pp. 32–39, 2006, doi: 
10.1016/j.snb.2005.04.035. 
[108] T. M. Ngoc et al., “Self-heated Ag-decorated SnO2 nanowires with low power 
consumption used as a predictive virtual multisensor for H2S-selective 
sensing,” Anal. Chim. Acta, vol. 1069, pp. 108–116, 2019, doi: 
10.1016/j.aca.2019.04.020. 
[109] J. W. Yoon, Y. J. Hong, Y. C. Kang, and J. H. Lee, “High performance 
chemiresistive H2S sensors using Ag-loaded SnO2 yolk-shell nanostructures,” 
RSC Adv., vol. 4, no. 31, pp. 16067–16074, 2014, doi: 10.1039/c4ra01364f. 
[110] T. Seiyama, A. Kato, K. Fujiishi, and M. Nagatani, “A New Detector for 
130 
Gaseous Components Using Semiconductive Thin Films,” Anal. Chem., vol. 
34, no. 11, 1962, doi: 10.1021/ac60191a001. 
[111] S. Matsushima, Y. Teraoka, N. Miura, and N. Yamazoe, “Electronic interaction 
between metal additives and tin dioxide in tin dioxide-based gas sensors,” Jpn. 
J. Appl. Phys., vol. 27, no. 10 R, 1988, doi: 10.1143/JJAP.27.1798. 
[112] N. Yamazoe, Y. Kurokawa, and T. Seiyama, “Effects of additives on 
semiconductor gas sensors,” Sensors and Actuators, vol. 4, no. C, 1983, doi: 
10.1016/0250-6874(83)85034-3. 
[113] X. Chen et al., “Templating synthesis of SnO2 nanotubes loaded with Ag 2O 
nanoparticles and their enhanced gas sensing properties,” Adv. Funct. Mater., 
vol. 21, no. 11, 2011, doi: 10.1002/adfm.201002701. 
[114] D. Sarkar, C. K. Ghosh, S. Mukherjee, and K. K. Chattopadhyay, “Three 
dimensional Ag2O/TiO2 type-II (p-n) nanoheterojunctions for superior 
photocatalytic activity,” ACS Appl. Mater. Interfaces, vol. 5, no. 2, 2013, doi: 
10.1021/am302136y. 
[115] H. W. Choi, S. Y. Kim, K. B. Kim, Y. H. Tak, and J. L. Lee, “Enhancement of 
hole injection using O2 plasma-treated Ag anode for top-emitting organic light-
emitting diodes,” Appl. Phys. Lett., vol. 86, no. 1, 2005, doi: 
10.1063/1.1846149. 
[116] V. Van Quang, N. Van Dung, N. Sy Trong, N. Duc Hoa, N. Van Duy, and N. 
Van Hieu, “Outstanding gas-sensing performance of graphene/SnO2 nanowire 
Schottky junctions,” Appl. Phys. Lett., vol. 105, no. 1, 2014, doi: 
10.1063/1.4887486. 
[117] J. Zhang et al., “Impurity level evolution and majority carrier-type inversion of 
Ag 2S under extreme compression: Experimental and theoretical approaches,” 
Appl. Phys. Lett., vol. 103, no. 8, 2013, doi: 10.1063/1.4819160. 
[118] J. Jang, K. Cho, S. H. Lee, and S. Kim, “Synthesis and electrical characteristics 
of Ag2S nanocrystals,” Mater. Lett., vol. 62, no. 8–9, 2008, doi: 
10.1016/j.matlet.2007.08.080. 
[119] L. M. Lyu and M. H. Huang, “Formation of Ag2S cages from polyhedral Ag2O 
nanocrystals and their electrochemical properties,” in Chemistry - An Asian 
131 
Journal, 2013, vol. 8, no. 8, doi: 10.1002/asia.201300066. 
[120] I. S. Hwang et al., “Enhanced H2S sensing characteristics of SnO2 nanowires 
functionalized with CuO,” Sensors Actuators, B Chem., vol. 142, no. 1, pp. 
105–110, 2009, doi: 10.1016/j.snb.2009.07.052. 
[121] Y. Zhu, C. Cao, S. Tao, W. Chu, Z. Wu, and Y. Li, “Ultrathin nickel hydroxide 
and oxide nanosheets: Synthesis, characterizations and excellent 
supercapacitor performances,” Sci. Rep., vol. 4, pp. 1–7, 2014, doi: 
10.1038/srep05787. 
[122] J. Ma et al., “α-Fe2O3 nanochains: Ammonium acetate-based ionothermal 
synthesis and ultrasensitive sensors for low-ppm-level H 2S gas,” Nanoscale, 
vol. 5, no. 3, pp. 895–898, 2013, doi: 10.1039/c2nr33201a. 
[123] H. J. Zhang, F. N. Meng, L. Z. Liu, and Y. J. Chen, “Convenient route for 
synthesis of alpha-Fe2O3 and sensors for H2S gas,” J. Alloys Compd., vol. 774, 
pp. 1181–1188, 2019, doi: 10.1016/j.jallcom.2018.09.384. 
[124] H. J. Zhang, F. N. Meng, L. Z. Liu, Y. J. Chen, and P. J. Wang, “Highly 
sensitive H2S sensor based on solvothermally prepared spinel ZnFe2O4 
nanoparticles,” Journal of Alloys and Compounds, vol. 764. 2018, doi: 
10.1016/j.jallcom.2018.06.052. 
[125] X. Gao, Y. Sun, C. Zhu, C. Li, Q. Ouyang, and Y. Chen, “Highly sensitive and 
selective H2S sensor based on porous ZnFe2O4 nanosheets,” Sensors 
Actuators, B Chem., vol. 246, pp. 662–672, 2017, doi: 
10.1016/j.snb.2017.02.100. 
[126] K. Fan, J. Guo, L. Cha, Q. Chen, and J. Ma, “Atomic layer deposition of ZnO 
onto Fe2O3nanoplates for enhanced H2S sensing,” J. Alloys Compd., vol. 698, 
pp. 336–340, 2017, doi: 10.1016/j.jallcom.2016.12.203. 
[127] Z. Qu, Y. Fu, B. Yu, P. Deng, L. Xing, and X. Xue, “High and fast H2S 
response of NiO/ZnO nanowire nanogenerator as a self-powered gas sensor,” 
Sensors Actuators, B Chem., vol. 222, pp. 78–86, 2016, doi: 
10.1016/j.snb.2015.08.058. 
[128] V. Balouria et al., “Enhanced H2S sensing characteristics of Au modified 
Fe2O3 thin films,” Sensors Actuators, B Chem., vol. 219, pp. 125–132, 2015, 
132 
doi: 10.1016/j.snb.2015.04.113. 
[129] A. Natkaeo, D. Phokharatkul, J. H. Hodak, A. Wisitsoraat, and S. K. Hodak, 
“Highly selective sub–10 ppm H2S gas sensors based on Ag-doped 
CaCu3Ti4O12 films,” Sensors Actuators, B Chem., vol. 260, pp. 571–580, 
2018, doi: 10.1016/j.snb.2017.12.134. 
[130] A. Boontum, D. Phokharatkul, J. H. Hodak, A. Wisitsoraat, and S. K. Hodak, 
“H2S sensing characteristics of Ni-doped CaCu3Ti4O12 films synthesized by 
a sol-gel method,” Sensors Actuators, B Chem., vol. 260, pp. 877–887, 2018, 
doi: 10.1016/j.snb.2018.01.090. 
[131] J. Hu et al., “An olive-shaped SnO2 nanocrystal-based low concentration H2S 
gas sensor with high sensitivity and selectivity,” Phys. Chem. Chem. Phys., vol. 
17, no. 32, 2015, doi: 10.1039/C5CP02854J. 
[132] R. Boughalmi, R. Rahmani, A. Boukhachem, B. Amrani, K. Driss-Khodja, and 
M. Amlouk, “Metallic behavior of NiS thin film under the structural, optical, 
electrical and ab initio investigation frameworks,” Mater. Chem. Phys., vol. 
163, pp. 99–106, 2015, doi: 10.1016/j.matchemphys.2015.07.019. 
[133] X. Wang et al., “Highly crystalline, small sized, monodisperse α-NiS 
nanocrystal ink as an efficient counter electrode for dye-sensitized solar cells,” 
J. Mater. Chem. A, vol. 3, no. 31, pp. 15905–15912, 2015, doi: 
10.1039/c5ta02946e. 
[134] E. S. Hassan, A. A. Saeed, and A. K. Elttayef, “Doping and thickness variation 
influence on the structural and sensing properties of NiO film prepared by RF-
magnetron sputtering,” J. Mater. Sci. Mater. Electron., vol. 27, no. 2, pp. 1270–
1277, 2016, doi: 10.1007/s10854-015-3885-3. 
[135] D. Tsokkou, A. Othonos, and M. Zervos, “Carrier dynamics and conductivity 
of SnO 2 nanowires investigated by time-resolved terahertz spectroscopy,” 
Appl. Phys. Lett., vol. 100, no. 13, 2012, doi: 10.1063/1.3698097. 
[136] S. S. Kim, H. G. Na, H. W. Kim, V. Kulish, and P. Wu, “Promotion of acceptor 
formation in SnO2 nanowires by e-beam bombardment and impacts to sensor 
application,” Sci. Rep., vol. 5, no. June, 2015, doi: 10.1038/srep10723. 
[137] M. T. Greiner, M. G. Helander, Z. Bin Wang, W. M. Tang, and Z. H. Lu, 
133 
“Effects of processing conditions on the work function and energy-level 
alignment of NiO thin films,” J. Phys. Chem. C, vol. 114, no. 46, pp. 19777–
19781, 2010, doi: 10.1021/jp108281m. 
[138] G. Zhang, X. Han, W. Bian, J. Zhan, and X. Ma, “Facile synthesis and high 
formaldehyde-sensing performance of NiO-SnO2 hybrid nanospheres,” RSC 
Adv., vol. 6, no. 5, pp. 3919–3926, 2016, doi: 10.1039/c5ra21063a. 
[139] D. Xue et al., “Enhanced methane sensing properties of WO 3 nanosheets with 
dominant exposed (200) facet via loading of SnO 2 nanoparticles,” 
Nanomaterials, vol. 9, no. 3, 2019, doi: 10.3390/nano9030351. 
[140] N. Barsan, M. Schweizer-Berberich, and W. Göpel, “Fundamental and 
practical aspects in the design of nanoscaled SnO2 gas sensors: A status 
report,” Fresenius’ Journal of Analytical Chemistry, vol. 365, no. 4. pp. 287–
304, 1999, doi: 10.1007/s002160051490. 
[141] S. Ahlers, G. Müller, and T. Doll, “A rate equation approach to the gas 
sensitivity of thin film metal oxide materials,” Sensors and Actuators, B: 
Chemical, vol. 107, no. 2. pp. 587–599, 2005, doi: 10.1016/j.snb.2004.11.020. 
134 
DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 
1. Trần Thị Ngọc Hoa, Nguyễn Văn Duy, Đặng Thị Thanh Lê, Chử Mạnh Hưng, 
Nguyễn Văn Hiếu (2017), Tăng cường tính chất nhạy khí NO2 tại nhiệt độ phòng của 
dây nano cấu trúc SnO2-lõi/ZnO-vỏ, Hội nghị Vật lý chất rắn và Khoa học vật liệu 
toàn quốc lần thứ X - ĐH Bách khoa Hà Nội (quyển 1). 
2. Tran Thi Ngoc Hoa, Nguyen Duc Hoa, Nguyen Van Duy, Chu Manh Hung, 
Dang Thi Thanh Le, Nguyen Van Toan, Nguyen Huy Phuong and Nguyen Van Hieu, 
(2019), Effective H2S sensor based on SnO2 nanowires decorated with NiO 
nanoparticles by electron beam evaporation", RSC Advances 9 (2019) 13887-13895; 
***IF2019: 3.119*** 
3. Tran Thi Ngoc Hoa, Nguyen Van Duy, Chu Manh Hung, Nguyen Van Hieu, 
Ho Huu Hau, Nguyen Duc Hoa, (2020), Dip-coating decoration of Ag2O 
nanoparticles on SnO2 nanowires for high-performance H2S gas sensors", RSC 
Advances 10 (2020) 17713-17723; ***IF2019: 3.119*** 
4. Tran Thi Ngoc Hoa, Dang Thanh Le, Nguyen Van Toan, Nguyen Van Duy, 
Chu Manh Hung, Nguyen Van Hieu, Nguyen Duc Hoa, (2021), Highly selective H2S 
gas sensor based on WO3-coated SnO2 nanowires, Materials Today Communications 
26 (2021) 102094; ***IF: 2.678*** 

File đính kèm:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_che_tao_va_tinh_nhay_khi_cua_cau_truc_di.pdf
  • pdfBìa Luận án.pdf
  • pdfThong tin len mang-TA- Hoa.pdf
  • pdfThong tin len mạng-TV-Hoa.pdf
  • pdfTom tat LA.pdf
  • pdfTrich yeu luan an - Hoa.pdf