BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC02/06-10
NGHIÊN CỨU, PHÁT TRIỂN VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU
BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO CẢM BIẾN TRÊN CƠ SỞ VẬT LIỆU MICRO-
NANO VÀ THIẾT BỊ KÈM THEO ĐỂ KIỂM TRA MỘT SỐ THÔNG SỐ
QUAN TRỌNG CỦA MÔI TRƯỜNG KHÍ VÀ NƯỚC
KC02.05/06-10
Cơ quan chủ trì đề tài : Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Chủ nhiệm đề tài/dự án: GS.TS. Nguyễn Đức Chiến
GS.TSKH. Thân Đức Hiền Hà Nội - 2009

PHẦN I:

BÁO CÁO THỐNG KÊ 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA HN
__________________
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Hà Nội, ngày 30 tháng 10 năm 2009BÁO CÁO THỐNG KÊ
KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI/DỰ ÁN SXTN


Trưng
Ngân hàng:
Tên cơ quan chủ quản đề tài: Bộ Giáo dục và Đào tạo
II. TÌNH HÌNH THỰC HIỆN
1. Thời gian thực hiện đề tài/dự án:
- Theo Hợp đồng đã ký kết: từ tháng 04 năm 2007 đến tháng 04 năm 2009
- Thực tế thực hiện: từ tháng 04 năm 2007 đến tháng 04 năm 2009
- Được gia hạn (nếu có): 06 tháng
- Lần 1: từ tháng 04 năm 2009 đến tháng 10 năm 2009
2. Kinh phí và sử dụng kinh phí:
a) Tổng số kinh phí thực hiện: 2000 000 000 tr.đ, trong đó:
+ Kính phí hỗ trợ từ SNKH: 2000 0000 000 tr.đ.
+ Kinh phí từ các nguồn khác: tr.đ.
+ Tỷ l
ệ và kinh phí thu hồi đối với dự án (nếu có):
b) Tình hình cấp và sử dụng kinh phí từ nguồn SNKH:
Theo kế hoạch Thực tế đạt được
Số
TT
Thời gian
(Tháng,
năm)
Kinh phí
(Tr.đ)
Thời gian
(Tháng, năm)
Kinh phí
(Tr.đ)
Ghi chú
(Số đề nghị

năng lượng
745 745

775 775

3 Thiết bị, máy móc 388 388

347 347

4 Xây dựng, sửa chữa
nhỏ

5 Chi khác 164 164

102 102

6 Kinh phí trả lại Nhà
nước 0 18

7 Kinh phí trích quỹ
theo báo cáo chênh
lệch thu chi 0 37
công nghệ trọng điểm cấp nhà nước giai đoạn
2006-2010, “Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng
Công nghệ Vật liệu, KC02.05

3
2833/QĐ-BKCN,
22/09/2006
Quyết định phê duyệt kế hoạch đấu thầu mua
sắm tài sản của các đề tài thuộc Chương trình
trình khoa học công nghệ trọng điểm cấp nhà
nước giai đoạn 2006-2010, “Nghiên cứu, phát
triển và ứng dụng Công nghệ Vật liệu, KC02.05 4
HĐ số
05/2006/HĐ-
ĐTCT-KC 02/06-
10, 24/04/2007
Hợp đồng Nghiên cứu Khoa học và Phát triển
Công nghệ

5
383/QĐ-BKCN,
20/03/2009
Quyết định về việc điều chỉnh thời gian thực
hiện đề tài trọng điểm cấp Nhà nước giai đoạn
2006-2010, “Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng
Trường Đại
học Bách
khoa Hà
Nội
Linh kiện cảm
biến màng mỏng,
cảm biến sinh học,
thiết bị đo cảm khí
biến màng mỏng,
thiết bị đo cảm
biến sinh học
- Cảm biến đo
khí ethanol và
LPG dạng màng
mỏng.
- Thiết bị cảnh
báo cháy nổ và
đo khí LPG và
hơi cồn.
- Cảm biế
n sinh
học và thiết bị
đo cảm biến
sinh học.

2
Viện Khoa học
Vật liệu, Viện
Khoa học và
Công nghệ

Khoa học
và Công
nghệ Việt
Nam
Cảm biến điện hóa
và thiết bị đo cảm
biến điện hóa
- Cảm biến điện
hóa.
- Các thiết bị đo
điện hóa. 5. Cá nhân tham gia thực hiện đề tài, dự án:
Số
TT
Tên cá nhân
đăng ký theo
Tên cá nhân
đã tham gia
Nội dung tham
gia chính
Sản phẩm chủ
yếu đạt được
Ghi
chú


liệu nano SnO
2

và TiO
2
pha tạp
và không pha
tạp.
- Cảm biến khí
màng mỏng đo
được khí LPG
và hơi cồn.

3
TS. Đặng Đức
Vượng
TS. Đăng Đức
Vượng
- Nghiên cứu chế
tạo các loại thiết
bị đo cảm biến
màng mỏng
- Các thiết bị
cho phép báo
ngưỡng và hiển
thị nồng độ khí
LPG và hơi cồn.

4
TS. Mai Anh

Nguyễn Ngọc
Toàn
PGS. TS.
Nguyễn Ngọc
Toàn
Nghiên cứu cảm
biến màng dầy
và thiết bị đo
cảm biến màng
dầy.
Cảm biến màng
dầy các loại, đo
khí LPG và hơi
cồn.

8
TS. Hoàng Cao
Dũng
TS. Hoàng Cao
Dũng
Thiết kế mạch
điện tử, viết phần
mềm giao diện
cho thiết bị.
Phân mềm, và
giao diện kết
nối máy tính. 6

micromet. Khảo
sát tính chất và
khả năng sử
dụng trong phân
tích của các
sensor chế tạo
được. Chuẩn bị
báo cáo đề tài
nhánh
Các sensor điện
hóa và ứng
dụng chúng cho
phân tích các
kim loại nặng
trong môi
trường nước.
Bản báo cáo đề
tài nhánh 6. Tình hình hợp tác quốc tế:
Số
TT
Theo kế hoạch
(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa
điểm, tên tổ chức hợp tác, số
đoàn, số lượng người tham gia )
Thực tế đạt được
(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa
điểm, tên tổ chức hợp tác, số

Thời gian
(Bắt đầu, kết thúc
- tháng … năm)
Số
TT
Các nội dung, công việc
chủ yếu
(Các mốc đánh giá chủ yếu)
Theo kế
hoạch
Thực tế đạt
được
Người,
cơ quan
thực hiện
1
Hoàn thiện và ổn định quy trình
chế tạo vật liệu:
5/07-4/08 5/07-4/08

- Vật nano cho cảm biến màng
mỏng
N.V. Hiếu

- Vật liệu nano perovskite
5/07-10/07 5/07-10/07 N.N. Toàn

- Vật liệu cảm biến sinh học sử
dụng Ezym họ cholinesterase
M.A. Tuấn

- Cảm biến điện hoá xác định
hàm lượng ion nặng
6/07-12/08 7/07-12/08 L.Q. Hùng
4
Nghiên cứu thiết kế và chế tạo
các loại thiết bị cảm biến. - Thiết bị đo khí ga và hơi cồn
sử dụng cảm biến dạng màng
mỏng.
5/07-10/08 9/07-7/09 Đ.Đ Vượng

- Thiết bị đo khí ga và hơi cồn
sử dụng cảm biến dạng màng
dầy và khối .
5/07-10/08 5/07-10/08 N.N Toàn

- Thiết bị xác định dư lượng
thuốc trừ sâu sử dụng cảm biến
sinh học
7/07-11/08 8/08-12/08 M.A. Tuấn

- Thiết bị xác định hàm lượng
ion nặng sử dụng cảm biến điện
hoá

8/07-12/08 8/07-12/08 L.Q. Hùng

8


- Cảm biến màng
mỏng
30 30 30

-Cảm biến màng dày
20 20 20

1.2. Cảm biến hơi
cồn
ppm -

- Cảm biến màng
mỏng
30 30 30

- Cảm biến màng dày
20 20 20

1.3. Cảm biến sinh
học 1.4. Cảm biến điện
hóa
10 10 10
2
Thiết bị đo cảm biến

2.1. Thiết bị đo khí


- Thiết bị báo ngưỡng
LPG-III
10 10 10

2.3. Thiết bị đo hơi
cồn
Cảm biến màng
mỏng - Thiết bị báo ngưỡng
cồn
10 10 10

- Thiết bị đo nồng độ
hơi cồn hiển thị số
10 10 10

2.4. Thiết bị đo hơi
cồn
Cảm biến màng dày - Thiết bị Alco -I đo
nồng độ thấp
10 10 10
3
Thiết bị đo nồng độ
ion kim loại nặng

Tên sản phẩm

Theo kế hoạch Thực tế
đạt được
Ghi
chú
1
Quy trình công nghệ chế
tạo vật liệu SnO
2
, TiO
2
và
- Quy trình phải
ổn định và có độ
- Quy trình phải ổn
định và có độ lặp 10
Perovskite có kích thước
cỡ nano pha tạp các
nguyên tố kim loại.
lặp lại cao.
- Kích thước hạt
của các vật liệu
chế tạo được
trong khoảng từ
6-20 nm.
- Dễ dàng thực

độ ổn định và độ
lặp lại cao.
- Cho phép chế tạo
100 -150 linh kiện
trên một đế Si 3
inch.
- Sau khi hoàn
thành quy trình chế
tạo số linh kiện làm
việc là trên 50%.

3
Quy trình kiểm tra các
thông số và đánh giá các
cảm biến
- Cho phép kiểm
tra đánh giá các
thông số quan
trọng của các loại
cảm biến chế tạo
được.
- Quy trình phải
bảo đảm độ chính
xác và độ tin cậy.
- Cho phép kiểm tra
đánh giá các thông
số quan trọng của
các loại cảm biến
chế tạo được.
- Quy trình phải

u tìm cấu
trúc linh kiện tối ưu

6
Quy trình công nghệ chế - Đáp ứng yêu Chế tạo các vi điện 11
tạo vi điện cực vàng và
platin.
cầu có độ bám
dính tốt trên đế,
có thể sử dụng
cho các đơn vị
khác
cực vàng, cacbon
có độ ổn định, có
khả năng làm việc
dài ngày và có độ
lặp lại cao.
7
Quy trình chế tạo linh kiện
và thiết bị cảm biến điện
hoá và cảm biến sinh học
- Quy trình phải
có độ ổn định và
độ lặp lại cao.
- Linh kiện và
thiết bị có độ tin
cậy cao.

1
Nguyen Van Hieu*, Nguyen Quoc Dung,
Phuong Dinh Tam, Tran Trung, Nguyen Duc
Chien, “Thin film polypyrrole/SWCNTs
nanocomposites-based NH
3
sensor operated at
room temperature”, Sensors and Actuators B,
140 (2009) 500-507.
Tạp chí: Sensors and
Actuators B; Elsevier
ISSN
:0925-4005
2
Nguyen Van Hieu*, Nguyen Anh Phuc Duc,
Tran Trung, Mai Anh Tuan, Nguyen Duc
Chien, “Gas-sensing properties of tin oxide
doped with metal oxides and carbon nanotubes:
A competitive sensor for ethanol and liquid
petroleum gas”, Sensors and
Actuators B,
144 (2010) 450-456.
Tạp chí: Sensors and
Actuators B; Elsevier

03

12
5
Phan Thị Ngọc Mai, Vũ Thị Thu Hà, Vũ Phúc
Hoàng, Lê Quốc Hùng
, Khảo sát ảnh hưởng
của độ nhớt đến đặc tính von-ampe trên vi điện
cực vàng, Tạp chí Hóa học, số
ĐB của Viện Hóa học
2009

6
Trinh Van Trung, Mai Anh Tuan, Nguyen Duc
Chien, “Development of portable device For
biosensor to determine pesticides In water”,
Advances in Natural Sciences, Vol. 8, No. 3 &4
(2007) (421 – 429),

Advances in Natural
Sciences, Vol. 8, No. 3
&4 (2007) (421 – 429)
Hội nghị trong nước và quốc tế:

14
7
Tran Quang Dat, Nguyen Van Hieu, Nguyen

of tin oxide doped with metal oxides and
Carbon nanotubes: a competitive sensor for
ethanol and LPG”, APCTP–ASEAN
Workshop on Advanced Materials Science
and Nanotechnology, (2008) pp.669-675.

Proceedings of
APCTP–ASEAN
Workshop on
Advanced Materials
Science and
Nanotechnology
(ISBN: 978-90-
9023470)

10
Đặng Đức Vượng, Khúc Quang Trung, Trần
Thị Mai, Nguyễn Đức Chiến, “Ảnh hưởng của
kích thước hạt lên đặc trưng nhạy khí của vật
liệu SnO
2
”,

Hội nghị vật lý chất
rắn toàn quốc lần thứ
5, 2007, pp 472- 475
11
K. Q. Trung , C. M. Hung, P. V. Thang, T. T.
Mai, D. D. Vuong, N. D. Chien “ preparation
of sol SnO2 suspension by hydrothermal


13
Đỗ Thị Anh Thư, Nguyễn Thị Anh Minh, Hồ
Trường Giang, Giang Hồng Thái, Nguyễn Sĩ
Hiếu và Nguyễn Ngọc Toàn
, “Ảnh hưởng của
ion Co
3+
trong hợp chất LaFe
1-
Co
x
O
3
(với
0≤x≤1)”, Tuyển tập báo cáo tại Hội nghị Vật lý
Chất rắn Toàn quốc lần thứ 5, Vũng tàu 12-
14/11/2007, pp.731-734.

Tuyển tập báo cáo tại
Hội nghị Vật lý Chất
rắn Toàn quốc lần thứ
5, Vũng tàu 12-
14/11/2007,

14
D.T.A.Thu, H.T.Giang, G.H.Thai, N.S.Hieu

Proceedings of the



Proceedings of the
Eleventh Vietnamese-
German Seminar on
Physics and
Engineering, Nha
Trang City, from
March, 31, to April ,
5, 2008.
16
Nguyễn Ngọc Toàn, Hồ Trường Giang, Đỗ Thị
Anh Thư, Giang Hồng Thái, Phạm Quang
Ngân và Hoàng Cao Dũng, “Nghiên cứu tính
chất nhạy khí của oxit perovskite và phát triển
ứng dụng”, Hội nghị Vật lý chất rắn và Khoa
học vật liệu toàn quốc lần thứ 6 (SPMS-2009),
Đà Nẵng 8-10/11/2009.

Hội nghị Vật lý chất
rắn và Khoa học vật
liệu toàn quốc lần thứ
6 (SPMS-2009), Đà
Nẵng 8-10/11/2009.

17
Do Thi Anh Thu, Ho Truong Giang, Giang
Hong Thai and Nguyen Ngoc Toan
, “Ethanol
sensor on Nano-crystalline LaFe
1-x

Conference on
Information
Technology and
Application in
Biomedicine, in
conjunction with
the 2nd International
Symposium &
Summer School on
Biomedical and Health
Engineering Shenzhen,
China, May 30-31,
2008
d) Kết quả đào tạo:
Số lượng
Số
TT
Cấp đào tạo, Chuyên ngành đào tạo
Theo kế
hoạch
Thực tế
đạt được
Ghi
chú
(Thời
gian kết
thúc)
Thạc sỹ
06 10
1

4
Trần Quang Đạt, Lớp ITIMS2007-ĐHBKHN,
Chế tạo cảm biến khí loại một mặt bằng công nghệ
vi điện tử trên cơ sở vật liệu nano SnO
2
, Người
HDKH: GS.TS. Nguyễn Đức Chiến

2009
5
Nguyễn Thị Anh Minh, Lớp CH Viện Vật lý
2005-2007, Chế tạo và Nghiên cứu một số tính chất
của hệ vật liệu LaFe
1-x
Co
x
O
3
ứng dụng trong cảm
biến nhạy hơi ethanol, Người HDKH: PGS.TS.
Nguyễn Ngọc Toàn

2007
6
Nguyễn Tuấn Hưng, Lớp CH Viện Vật lý 2006-
2008, Chế tạo và Nghiên cứu một số tính chất của
hệ vậ liệu nao-tinh thể WO
3
-SnO
2

Tiến sỹ 04 06
1
TS. Phương Đình Tâm, CNVLĐT 2005-2009,
Nghiên cứu chế tạo cảm biến sinh học AND nhằm
ứng dụng trong y học và thực phẩm, Bào vệ thành
công cấp NN tháng 10/2009

2009
2
NCS. Đạng Thị Thanh Lê, CNVLĐT, Cảm biến
khí dạng màng trên cơ sở vật liệu ôxit bán dẫn có
cấu trúc nanô; HD1: GS.TS.Nguyễn Đức Chiến;
HD2: TS. Đặng Đức Vượng

2010
3
NCS. Khúc Quang Trung
CNVLĐT, NCS. Khúc Quang Trung
CNVLĐT, Nghiên cứu chế tạo cảm biến nhạy khí
hoá lỏng LPG trên cơ sở vật liệu SnO
2
cấu trúc
nano; HD1: GS.TS.Nguyễn Đức Chiến; HD2: TS.
Đặng Đức Vượng

2011
4
NCS. Đỗ Thị Anh Thư
Nghiên cứu chế tạo cảm biến, thiết bị đo nồng độ
cồn trong hơi thở trên cơ sở vật liệu oxit perovskite

Theo
kế hoạch
Thực tế
đạt được
Ghi chú
(Thời gian kết
thúc)
1
Thiết bị cảm biến khí
Ngày nộp
đơn: 21/7/2008
Ngày chấp
nhận đơn:
22/12/2008 e) Thống kê danh mục sản phẩm KHCN đã được ứng dụng vào thực tế
Số
TT
Tên kết quả
đã được ứng dụng
Thời
gian
Địa điểm
(Ghi rõ tên, địa chỉ nơi
ứng dụng)
Kết quả
sơ bộ
1
Thiết bị đo nồng độ cồn

a) Hiệu quả về khoa học và công nghệ:
- Góp phần vào việc tạo ra công nghệ chế tạo vật liệu nhạy khí có cấu trúc
nano, vật liệu micro-nano cho cảm biến sinh học và cảm biến điện hóa.
- Góp phần vào việc phát triển các công nghệ chế tạo cảm biến hiệu quả phục
vụ quan trắc môi trường, đây là một linh v
ực còn yếu ở Việt Nam.
- Góp phấn vào việc phát triển các thiết bị quan trắc môi trường sử dụng các
cảm biến chế tạo trong nước, phục vụ quan trắc môi trường khí và nước.

16
b) Hiệu quả về kinh tế xã hội:
- Góp phần tạo ra các sản phẩm công nghê cao, phục vụ đời sống dân sinh.
Tham gia đào tạo nguồn dân lực trình độ cao cho đất nước trong lĩnh vực khoa
học và công nghệ nano. Tao điều kiện cho các nhà khoa học tích cực tham gia
nghiên cứu phục vụ đời sống dân sinh.
3. Tình hình thực hiện chế độ báo cáo, kiểm tra của đề tài, dự án:
Số
TT
Nội dung
Thời gian
thực hiện
Ghi chú
(Tóm tắt kết quả, kết luận chính,
người chủ trì…)
I
Báo cáo định kỳ Lần 1 19-03-2009 Cơ bản hoàn thiện quy trình chế
tạo vật liệu.
Cũng đã chế tạo một số cảm biến.
Bắt đầu chế tạo một số thiết bị.
II

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1
1.1. VẬT LIỆU NANO ỨNG DỤNG CHO CẢM BIẾN KHÍ 1
1.1.1. Vật Liệu Nhạy Khí Nano SnO
2
và TiO
2
1
1.1.1.1. Cơ sở thực tiễn 2
1.1.1.2. Cơ sở khoa học 3
1.1.2. Vật Liệu Nhạy Khí Nano ABO
3
20
1.1.2.1. . Đặc điểm của cấu trúc perovskite [21] 21
1.1.2.2. Sự pha tạp và sự khuyết thiếu ôxy 22
1.1.2.3. c. Tính chất điện của perovskite [21] 24
1.1.2.4. Hoạt tính xúc tác 26
1.2. CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CẢM BIẾN 29
1.2.1. Công Nghệ Chế Tạo Cảm Biến Khí 29
1.2.1.1. Cảm biến khí thay đổi độ dẫn 29
1.2.1.2. Cảm biến điện hóa 30
1.2.1.3. Cảm biến điện cực lựa chọn ion 31
1.2.1.4. Cảm biến chất đi
ện ly rắn 32
1.2.1.5. Cảm biến nhạy hơi êtanol và LPG 33
1.2.2. Công Nghệ Chế Tạo Cảm Biến Điện Hóa 35
1.2.2.1. Giới thiệu về vi điện cực 35
1.2.2.2. Tính chất của vi điện cực 38
1.2.2.3. Các tính chất của vi điện cực: 42
1.2.2.4. Chế tạo và ứng dụng trong phân tích điện hóa của vi điện cực 43
1.2.2.5. Cơ sở lý thuyết về phân tích kim loại nặng trong môi trường nước 47

2.1.2. Xây Dựng Hệ Đo Tính Chất Nhạy Khí Tại Viện ITIMS 91
2.1.2.1. Thiết kế chế tạo 92
2.1.3. Vật Liệu Nhạy Khí Nano ABO
3
97
2.1.3.1. Chế tạo vật liêu oxit perovskit bằng phương pháp sol-gel tạo phức 99
2.1.4. Vật Liệu Chế Tạo Vi Điện Cực Cho Cảm Biến Điện Hóa 103
2.1.4.1. Chế tạo sợi cacbon. 104
2.1.4.2. Cấu trúc của sợi cacbon: 106
2.1.4.3. Ứng dụng của sợi cacbon: 106
2.2. CHẾ TẠO CẢM BIẾN 108
2.2.1. Chế Tạo Cảm Biến Khí Màng Mỏng 108
2.2.1.1. Thiết kế và chế tạo cảm biến bằng công nghệ vi đi
ện tử 108
2.2.1.2. Quy trình chế tạo cảm biến bằng công nghệ vi điện tử 112
2.2.2. Chế Tạo Cảm Biến Màng Dày 121
2.2.2.1. Xây dựng hệ đo đạc và kiểm chuẩn cảm biến Viện KHVL 123
2.2.3. Chế Tạo Vi Điện Cực Phục Vụ Đề Tài 125
2.2.3.1. Vi điện cực sợi than 125
2.2.3.2. Vi điện cực sợi vàng 127
2.2.4. Chế Tạo Cảm Biến Sinh Học 128
2.2.4.1. Thiết kế
mặt nạ (MASK) cho vi cảm biến 128
2.2.4.2. Thiết kế bản mạch cho vi cảm biến 133
2.2.4.3. Chế tạo cảm biến sinh học 133
2.2.4.4. Hàn dây và đóng gói cảm biến 142
2.2.4.5. Đóng gói và chức năng hóa cảm biến miễn dịch 145
2.3. CHẾ TẠO THIẾT BỊ SỬ DỤNG CẢM BIẾN 148
2.3.1. Chế tạo các loại thiết bị đo khí sử dụng cảm biến màng mỏng 148
2.3.1.1. Thiết kế vỏ

202
3.1.2.1. 1. Quy trình chế tạo vật liệu nhạy khí kích thước nano mét 202
3.1.2.2. Nghiên cứu cấu trúc của vật liệu 206
3.2. KẾT QUẢ CHẾ TẠO CÁC LOẠI CẢM BIẾN 213
3.2.1. Kết Quả Chế Tạo Cảm Biến Khí Dạng Màng Mỏng 213
3.2.1.1. Kết quả chế tạo cảm biến 213
3.2.1.2. Khảo sát công suất tiêu thụ của cảm biến 215
3.2.1.3. Khảo sát đặc trưng nhạy khí 218
3.2.2. Kết Quả Chế Tạo Cảm Biến Khí Màng Dày ABO
3
224
3.2.2.1. Chế tạo cảm biến màng dày ABO
3
bằng phương pháp in lưới 225
3.2.2.2. Thiết kế và chế tạo vỏ cảm biến 226
3.2.2.3. Chế tạo cảm biến LPG màng dày ABO
3
228
3.2.2.4. Cảm biến hơi ethanol (sử dụng màng dày ABO
3
) 233
3.2.3. Kết Quả Chế Tạo Cảm Biến Điện Hóa: 239
Các điện cực chế tạo hoàn chỉnh: 239
3.2.4. Kết Quả Chế Tạo Cảm Biến Sinh Học 241
3.2.4.1. Kết quả thiết kế, chế tạo và khảo sát cảm biến sinh học 241
3.2.4.2. Hàn và đóng gói cảm biến 249
3.3. KẾT QUẢ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐO CẢM BIẾN 252
3.3.1. Các loại thiết bị đo khí sử dụng cảm biến khí màng mỏng 252
3.3.1.1. Thiết bị cảnh báo 252
3.3.2. Chế Tạo Thiết bị Sử Dụng Cảm Biến ABO


Trên thế giới, trong những năm gần đây, xu hướng tổng hợp, nghiên cứu tính
chất vật lý, hóa học và ứng dụng trong thực tế của các vật liệu có cấu trúc nano
phát triển mạnh mẽ. Các vật liệu nano tinh thể được tập trung nghiên cứu nhiều
nhờ vào các tính chất đặc biệt của chúng so với vật liệu có kích thước micro. Ví
dụ như khi kích thước hạt giảm thì tỷ lệ giữ
a biên hạt với thể tích tăng lên. Sự
khác biệt đó có thể xuất phát từ sự thay đổi độ xốp của vật liệu nano tinh thể.
Thêm vào đó độ tinh khiết của vật liệu nano tinh thể có thể cao hơn so với vật
liệu ở kích thước micro.
Nằm trong xu hướng này, các vật liệu TiO
2
và SnO
2
ứng dụng cho cảm
biến khí từ lâu đã và đang được nghiên cứu rộng rãi. Những nghiên cứu chế tạo
các cấu trúc nano có hình dạng và kích thước khác nhau của TiO
2
và SnO
2
đã
được tiến hành và thu được những thành công đáng kể trong việc tạo ra các hạt,
sợi, ống, thanh… có kích thước từ vài đến vài chục nanomet. Đây cũng là những
ấn đề mà nhóm nghiên cứu và chế tạo cảm biến khí thuộc Viện Đào tạo Quốc tế
về Khoa học Vật liệu (ITIMS) thuộc trường Đại học Bách khoa Hà nội quan tâm
nghiên cứu trong vòng 5 năm gần đây. Các vật liệu TiO
2
và SnO
2
có cấu trúc hạt,

, nhiệt độ làm việc thấp (nhỏ hơn 300
o
C), độ nhạy khí rất
cao nhưng độ chọn lọc thấp, thời gian đáp ứng và hồi phục ngắn, tính ổn định
nhiệt không cao.
Những kết quả này tương tự với các kết quả đã nghiên cứu khác trên thế giới, nó
đã đặt ra yêu cầu cần phải khắc phục các nhược điểm của mỗi loại vật liệu cũng
như kết hợp các
ưu điểm của chúng.
Mục đích của đề tài này là sự kết hợp các ôxit tạo thành các hỗn hợp ôxit
của nhóm tác giả M. Radecka, K. Zakrzewska, M. Rekas và giải pháp đưa tạp
ống nano các bon đơn vách (SWCNTs) vào nền vật liệu SnO
2
của nhóm tác giả
Bee-Yu Wei, Ming-Chih Hsu,
1.1.1.1. Cơ sở thực tiễn
Đo lường môi trường đã và đang là vấn đề cấp thiết trên thế giới nói chung
và tại Việt Nam nói riêng. Các sản phẩm về các thiết bị thí nghiệm phục vụ đo
lường môi trường ngày càng đa dạng và sẵn có trên thị trường. Tuy nhiên, giá của
những sản phẩm này lại quá đắt so với ngân sách của các cơ sở nghiên cứu, các
trường đại học, đặc biệt là các trường phổ thông tại Việt Nam.
Ngày 17/10/2001, Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt Đề án “Đưa các nội
dung bảo vệ môi trường vào hệ thống giáo dục quốc dân” của Bộ GD&ĐT. Bộ
GD&ĐT đang từng bước triển khai đề án này trên quy mô toàn quốc.
Hiện nay trong nước có rất ít cơ sở sản xuất có khả năng cung cấp các thiết
bị thí nghiệ
m và quang trắc môi trường phục vụ nhu cầu giáo dục bảo vệ môi
trường. Trong khi nhu cầu về những thiết bị thí nghiệm này trong các trường học
trên toàn quốc của chúng ta là rất lớn. Mặc dù, đã có một số nghiên cứu chế tạo