MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Cảm biến không chỉ phân tích định tính mà còn phân tích
định lượng các loại khí trong môi trường đòi hỏi cảm biến khí
phải có độ đáp ứng cao, độ nhạy cao và tính chọn lọc tốt. Các
oxit kim loại bán dẫn được nghiên cứu nhiều cho đến nay là
ZnO, SnO2, WO3, CuO, Fe2O3, TiO2, In2O3 … có tính chất độc
đáo là độ dẫn hay điện trở thay đổi khi tiếp xúc với khí thử (khí
oxi hóa hoặc khí khử) bằng cách trao đổi điện tử giữa vật liệu
nhạy và các phân tử khí làm thay đổi nồng độ hạt tải (electron
hoặc lỗ trống) trong lớp oxit bán dẫn. WO3 có độ nhạy khí cao
trong thế giới cảm biến khí dựa trên vật liệu oxit kim loại bán
dẫn. WO3 đã được ứng dụng làm cảm biến khí NO2, NH3, H2S
nhưng nhạy kém với CO, CH4, C2H6. Để giảm nhiệt độ làm
việc, tăng tốc độ hồi đáp, cải thiện độ nhạy và độ chọn lọc,
người ta biến tính bề mặt WO3 bằng các hạt kim loại quý như
Pd, Pt, Au, Ag … hoặc tổ hợp với các oxit kim loại khác như
SiO2, ZnO, CuO, SnO2 … Vật liệu với hình thái thanh nano
(1D) có ưu điểm như tỉ lệ diện tích trên thể tích lớn, kích thước
thanh cỡ chiều dài Debye, độ xốp cao, có sự thay đổi lớn về độ
dẫn khi có khí thử tác động trên bề mặt. Có nhiều phương pháp
tổng hợp vật liệu WO3 dạng thanh nano như CVD, PVD, phún
xạ DC, lắng đọng xung laser, nhiệt dung môi (solvothermal)…,
phương pháp thủy nhiệt (hydrothermal) là phương pháp hóa
học, đơn giản, hiệu quả trong việc điều khiển hình thái, kích
thước sản phẩm, giá thành hạ, có thể chế tạo với số lượng lớn,
không đòi hỏi thiết bị phức tạp hay điều kiện thí nghiệm khắc
nghiệt, nguy hiểm.
2. Mục tiêu của luận án
- Nghiên cứu chế tạo cấu trúc nano không chiều (0D) dạng hạt
và một chiều (1D) dạng thanh của vật liệu WO3 bằng phương

- Tổ hợp thanh nano WO3 với tấm nano ZnO tỉ lệ 1:1 về khối
lượng nhạy chọn lọc với NH3 ở nhiệt độ thấp (250 C).
6. Cấu trúc của luận án
Chương I: Tổng quan
Chương II: Thực nghiệm
Chương III: Tính chất nhạy khí của vật liệu nano WO3 thuần
Chương IV: Đặc tính nhạy khí của vật liệu tổ hợp nano trên cơ
sở WO3
2


CHƢƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. Vật liệu nano WO3
1.2. Các phương pháp chế tạo vật liệu WO3 cấu trúc nano
1.3. Cảm biến khí
1.4. Đặc trưng nhạy khí của vật liệu WO3 cấu trúc nano
1.5. Sơ lược về cơ chế nhạy khí của vật liệu oxit kim loại
1.6. Các kỹ thuật phân tích dùng trong nghiên cứu vật liệu nano
Trong chương này, tác giả đã giới thiệu khái quát về cảm
biến khí, các thông số quan trọng của cảm biến khí bán dẫn
trên cơ sở oxit kim loại cần nghiên cứu cải thiện, các yếu tố
ảnh hưởng đến các thông số đó như bản chất vật liệu, hình thái,
kích thước vật liệu, cấu hình cảm biến, vật liệu biến tính hay tổ
hợp/lai hóa, từ đó đề ra các giải pháp nhằm tăng cường độ đáp
ứng, độ chọn lọc và giảm nhiệt độ làm việc. Tác giả cũng giới
thiệu các phương pháp vật lí, hóa học được sử dụng để chế tạo
vật liệu WO3 cấu trúc nano và ưu điểm của phương pháp thủy
nhiệt so với các phương pháp khác. Tác giả cũng thống kê một
số công trình đã công bố về việc nghiên cứu chế tạo vật liệu
WO3 dạng hạt, dạng thanh ứng dụng cho cảm biến khí ở trong


(111)

(110)

300

(220)

(201)

(101)

400

C-êng ®é (cps)

(b) H¹t nano WO3 hexagonal JCPDS 75-2187

(001)

500

0
20

30

40


At.%
69.37
30.63
100

Hình 2.3: Phổ EDS của mẫu hạt nano WO3 tổng hợp bằng phương
pháp thủy nhiệt.

2.2. Chế tạo thanh nano WO3
Dung dịch phản ứng giữa Na2WO4 và HCl có độ pH=2
được xử lí thủy nhiệt ở 120 C trong 24 h.
4


Hình 2.5: Ảnh SEM của WO3 tổng hợp ở 120 C-24 h phụ thuộc độ pH.

Để khảo sát ảnh hưởng của độ pH, nhiệt độ và thời gian
thủy nhiệt đến hình thái, kích thước sản phẩm, pH được thay
đổi từ 1,2 đến 2,6, nhiệt độ T trong khoảng 100 đến 160 C,
thời gian t trong khoảng 12 đến 48 h.
(b)

(d)

(e) pH=2, 120C – 24 h

(c)

(f) pH=2, 140C – 24 h


Hình 2.7 cho thấy thời gian thủy nhiệt tăng dần từ 12 lên
48 h ít ảnh hưởng đến đường kính thanh (10-20 nm) nhưng
chiều dài thanh tăng dần từ 55 nm ở 12 h lên 155 nm sau 36 h
6


500

(a) Thanh nano WO3

(200)

(001)

và 170 nm khi thời gian là 48 h. Thời gian thủy nhiệt càng lớn
thì thanh càng dài. Mặt phẳng tinh thể (001) có mật độ nguyên
tử oxi thấp hơn so với các mặt phẳng mạng khác nên khả năng
hấp phụ ion hydronium hay ion oxonium H3O+ trên mặt này
thấp hơn, các hạt nano WO3 ưu tiên gắn với nhau theo mặt này
tạo ra sự phát triển dị hướng theo hướng [001] tạo thành thanh
nano WO3. Khi pH cỡ 1 thì lượng ion H3O+ tạo ra nhiều tạo ra
lực đẩy tĩnh điện giữa các hạt gây cản trở quá trình gắn các hạt
với nhau, xu hướng hình thành hạt chiếm ưu thế.
Hình 2.10 cho thấy cấu trúc tinh thể của thanh nano WO3
là pha lục giác (hexagonal), số thẻ chuẩn JCPDS 75-2187
giống hạt nano WO3, kích thước tinh thể theo công thức
Sherrer là 15 nm, tỉ lệ mol W:O=1:2.926 phù hợp công thức
phân tử WO3, tinh thể dạng thanh ít khuyết tật hơn dạng hạt.
Element
O


(101)

300

(110)

0
20

30

40

50

60

70

Gãc quÐt 2( )
o

Hình 2.10-2.11: Giản đồ XRD và phổ EDS của thanh nano WO3.

150

(222)

(122)

400

75
20

30

40

50

60

70

Gãc quÐt 2 ( )
o

Hình 2.12: Thanh nano WO3 sau khi ủ nhiệt ở 500 C trong 2 h.

7


Sau khi ủ nhiệt ở 400 C, hình thái và kích thước thanh
WO3 không thay đổi. Tuy nhiên thanh không bền ở 500 C và
chuyển sang dạng tấm kích thước không đều, cấu trúc tinh thể
thay đổi sang đơn tà (monoclinic) số thẻ 43-1035 (Hình 2.12).
2.3. Chế tạo thanh nano CuO
Tiền chất là Cu(NO3)2.3H2O và NH4HCO3, sử dụng chất
hoạt động bề mặt là PEG, điều kiện thủy nhiệt là 170 C – 24

Cu
Total

Wt.%
18.91
81.09
100

At.%
48.09
51.91
100

(113)

(020)

(202)

500

(022)
(311)
(220)

(202)

1000

(110)

160

#

(a) Tæ hîp WO3/CuO

(111)

(200)

(111)

180

(b) Tổ hợp WO3/CuO

# CuO

* WO3

#

#

*

(113)

(202)



*

120

(202)

(201)

(001)

140

(110)
(101)

C-êng ®é (cps)

*

Elem.
O
Cu
W
Total

wt.%
58.51
20.82
20.67


o

Gãc quÐt 2 ( )

Hình 2.17: Giản đồ XRD (a) và phổ EDS (b) của WO3/CuO.

2.4. Chế tạo thanh nano Fe2O3
Tiền chất là Fe(NO3)3.9H2O và Na2SO4. Hai dung dịch có
cùng nồng độ 0,075 M trộn với nhau theo tỉ lệ thể tích 1:1 rồi
thủy nhiệt ở 140 C – 24 h. Sản phẩm được làm sạch, sấy khô.

9


(a)

(c) Fe2O3 rhombohedral JCPDS 33-0664

(d)

(116)

(214)
(030)

50

(112)



60

70

o

Gãc quÐt 2 ( )

Hình 2.19: Ảnh SEM, TEM, giản đồ XRD và phổ EDS của thanh Fe2O3.
(200)

(b) Tæ hîp WO3/Fe2O3

Fe2O3

20

30

40

(030)

(221)

50

(112)


wt.%

at.%

O

53.76

84.75

Fe

28.33

12.8

W

17.91

2.45

Total

100

100

Hình 2.20: Ảnh SEM (a), giản đồ XRD (b) và phổ EDS (c) của
tổ hợp WO3/Fe2O3.

(102)

500

(200)
(112)
(201)

(110)

1500

(002)

C-êng ®é (cps)

2000

0
20

30

40

50

60

70

==90, =120, nhóm không gian P6/3mc, số thẻ chuẩn
JCPDS 79-0205 (Hình 2.22b).
2500
(001)

(b) TÊm nano ZnO - hexagonal - JCPDS 79-0205

(102)

(110)

1000

500

(103)

1500

(200)
(112)
(201)

(100)
(002)

C-êng ®é (cps)

2000


WO3 và thanh micro ZnO, thanh WO3 bám trên bề mặt thanh
ZnO làm cho bề mặt thanh ZnO trở nên gồ ghề, độ xốp của
mẫu được tăng cường. Hình 2.25 là giản đồ XRD và phổ EDS
của mẫu tổ hợp cho thấy việc trộn hai thành phần oxit đạt được
trên quy mô nano.
12


(201)
(001)

(a) Tæ hîp thanh WO3/thanh ZnO

* WO3

*#

(100)

(110)

#

*

#

#

60

19.59

2.45

Total

100

100

#

#

#

*
50

#

Elem.

(200)
(112)
(201)

(102)
(102)
(220)

70

o

Gãc quÐt 2 ( )

Hình 2.25: Giản đồ XRD (a) và phổ EDS (b) của tổ hợp thanh
WO3/thanh ZnO.
Hình 2.26a cho thấy các thanh nano WO3 phân bố rải rác
trên bề mặt tấm nano ZnO và liên kết khá chặt chẽ, kích thước
tấm ZnO không thay đổi nhưng độ nhám bề mặt thì tăng rõ rệt,
độ xốp tăng, diện tích bề mặt riêng tăng và chờ đợi khả năng
cải thiện độ nhạy khí. Giản đồ nhiễu xạ tia X trên Hình 2.26b
và phổ EDS (Hình 2.26c) xác nhận trong mẫu có mặt hai thành
phần oxit WO3 và ZnO chứng tỏ việc tổ hợp hai mẫu này thành
công.
300

* WO3
# ZnO

(201)

*#

#

#

*


(002)

240

(200)

(001)

C-êng ®é (cps)

260

(001)

(b) Tæ hîp thanh nano WO3/tÊm nano ZnO
280

#

*

#

*

#

200
20

21.67

7.6

W

15.13

1.89

Total

100

100

Hình 2.26: Ảnh SEM (a), giản đồ XRD (b), phổ EDS (c) của tổ
hợp thanh WO3/tấm ZnO.
13


CHƢƠNG III: TÍNH CHẤT NHẠY KHÍ CỦA VẬT LIỆU
NANO WO3 THUẦN

3.1. Đặc tính nhạy khí của hạt nano WO3
Hình 3.3 mô tả đặc trưng nhạy khí của hạt nano WO3 với
khí NH3 trong khoảng nồng độ 25-300 ppm và nhiệt độ làm
việc từ 250 đến 400 C.
(5)


o

300 C

6

(1)

6

0

(4)

(3)

50

100

150

200

250

300

Nång ®é NH3 (ppm)


(4)

250 C
o
300 C
o
350 C
o
400 C

14

(5)

3

§é ®¸p øng S=Ra/Rg

§é ®¸p øng S=Ra/Rg

(3)
7 (1) (2)
0
9

o

(a)
H¹t nano WO3
§é ®¸p øng S=Ra/Rg

o

NhiÖt ®é lµm viÖc ( C)

Thêi gian (s)
18

o

(d) H¹t nano WO3 ë 350 C - 300 ppm NH3

300 ppm NH3

15

o

(e) H¹t nano WO3 ë 350 C

12

§é ®¸p øng S=Ra/Rg

§é ®¸p øng S=Ra/Rg

15
12
9
6
3

500

1000

1500

2000

2500

Thêi gian (s)

Hình 3.3: Đặc tính nhạy khí NH3 của hạt WO3 trong miền nhiệt độ cao.

Độ đáp ứng của cảm biến phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ
làm việc và đạt cực đại ở 350 C, độ đáp ứng với 300 ppm NH3
14


khoảng 15, sự phụ thuộc của độ đáp ứng vào nồng độ NH3 khá
tuyến tính với độ nhạy K=0,04 ppm-1. Cảm biến có khả năng
lặp lại tốt với 3 chu kì khí NH3 cùng nồng độ 300 ppm. Cảm
biến nhạy chọn lọc với NH3 ở nhiệt độ làm việc 350 C, độ đáp
ứng không đáng kể với 3 loại khí nhiễu là C2H5OH,
CH3COCH3 và LPG có cùng nồng độ 300 ppm. Thời gian đáp
ứng – hồi phục với 300 ppm NH3 ở 350 C là 30 s và 20 s.
Hình 3.4 minh họa đặc trưng đáp ứng khí NH3 của hạt
nano WO3 trong miền nhiệt độ thấp. Vật liệu thể hiện tính bán
dẫn loại p với việc điện trở tăng khi tiếp xúc với khí khử NH3.
Độ đáp ứng lớn nhất ở nhiệt độ 95 C và bằng 10 với 250 ppm

3000

4000

Thêi gian (s)

5000

200 ppm
150 ppm

10

§é ®¸p øng S=Rg/Ra

§é ®¸p øng S=Rg/Ra

4

6000

250 ppm

100 ppm

8
50 ppm

6
25 ppm

gian hồi phục cỡ 2 phút. Thanh nano WO3 cũng cho thấy độ
đáp ứng không đáng kể với LPG và C2H5OH ở 50 C (Hình
3.8).
15


Trong miền nhiệt độ cao (250-400 C), vật liệu chuyển
sang tính bán dẫn loại n, điện trở giảm khi tiếp xúc với NH3.
Độ đáp ứng đạt cực đại ở 300 C (hạt nano WO3 là 350 C), và
độ đáp ứng với 300 ppm NH3 bằng 11 (hạt nano WO3 là 15),
độ đáp ứng không tuyến tính theo nồng độ NH3 (hạt nano WO3
khá tuyến tính), thời gian đáp ứng – hồi phục là 1,5 phút và 2
phút (hạt nano WO3 là 50 s và 40 s) (Hình 3.9).
o

(b) Thanh nano WO3 ë 50 C - NH3

200

250 ppm

o

(c) Thanh nano WO3 ë 50 C - NH3

160

§é ®¸p øng S=Rg/Ra

§é ®¸p øng S=Rg/Ra


1000

1200

0

50

100

150

200

250

Nång ®é NH3 (ppm)

Thêi gian (s)

Hình 3.8: Độ đáp ứng của thanh nano WO3 với NH3 ở 50 C.
12

(a) Thanh nano WO3 víi NH3

o

(1) 25 ppm; (2) 50 ppm; (3) 100 ppm
(4) 200 ppm; (5) 300 ppm

o

250 C

3

(2)

(3)

500

1000

(4)

(5)

1500

2000

0
0

4

0

o


(4)

(3)

(2)

§é ®¸p øng S=Ra/Rg

§é ®¸p øng S=Ra/Rg

(2)

(1)

3

(3)

§é ®¸p øng S=Ra/Rg

(5)

o

400 C

6

250 C


400
o

NhiÖt ®é lµm viÖc ( C)

Hình 3.9: Độ đáp ứng của thanh WO3 với NH3 trong miền nhiệt độ cao.

16


CHƢƠNG IV. ĐẶC TÍNH NHẠY KHÍ CỦA VẬT LIỆU
TỔ HỢP NANO WO3
4.1. Vật liệu tổ hợp giữa thanh nano WO3 và thanh nano CuO
4.1.1. Tính chất nhạy khí của thanh nano CuO
Mẫu thanh nano CuO thuần thể hiện tính bán dẫn loại p, điện trở
tăng lên khi tiếp xúc với khí khử. Trong số 3 khí thử C2H5OH, LPG,
NH3, CuO có độ đáp ứng cao nhất với C2H5OH, không nhạy cảm với
NH3. Nhiệt độ làm việc tối ưu với C2H5OH là 230 C, độ đáp ứng
với C2H5OH trong khoảng nồng độ 150-750 ppm tăng từ 2,38 đến
3,59. Thời gian đáp ứng – hồi phục là 65 s và 200 s (Hình 4.1).
2.7

2.1
1.8
1.5
1.2

3.0
2.5

o
330 C
o
360 C

3.0

240

270

300

330

360

o

o

C2H5OH

(d) Thanh CuO - 230 C - 150 ppm

2.4

(c) Thanh nano CuO - C2H5OH

NH3

o

150 C
o
230 C
o
270 C
o
300 C
o
330 C
o
360 C

(a) Thanh nano CuO - 150 ppm C2H5OH

2.5
2.0
1.5

LPG

2.1
1.8
1.5
1.2
0.9

1.0
150


400

(f) Thanh CuO - 230 C - 150 ppm C2H5OH

210

§iÖn trë R ()

§é ®¸p øng S=Ra/Rg

4

300

Thêi gian (s)

150 ppm
2

150
rec=200 s
res=65 s

120

90

1
0

4.1.2. Tính chất nhạy khí của tổ hợp thanh nano WO3/thanh nano CuO
2.7

NH3

ethanol
acetone
LPG

2.4

CH3COCH3

1.8

LPG

1.6
1.4
1.2

(b) WO3 NR+50% CuO NR

NH3

(a) WO3 NR+40% CuO NR - 300 ppm

C2H5OH

§é ®¸p øng S=Ra/Rg


425

25 ppm (d) WO3 NR+30% CuO NR víi NH3
50 ppm
100 ppm
200 ppm
300 ppm

8

§é ®¸p øng S=Ra/Rg

§é ®¸p øng S=Ra/Rg

6

375

NhiÖt ®é lµm viÖc ( C)

(c) WO3 NR+30% CuO NR

o

200 C
o
250 C
o
300 C


150

200

250

200

300

250

300

350

400

o

Nång ®é NH3 (ppm)

NhiÖt ®é lµm viÖc ( C)

7

§é ®¸p øng S=Ra/Rg

5

1.6

1
250

275

300

325

350

375

400

425

350

2.1

25 ppm
50 ppm
100 ppm
200 ppm
300 ppm

400


1.5

1.2

6.0

(h) WO3 NR+70% CuO - NH3

4.5

3.0

1.5

350

375

400
o

NhiÖt ®é lµm viÖc ( C)

425

250

300


phục cỡ 70 s và 60 s.
Tổ hợp WO3/Fe2O3=1:1 có độ nhạy cực đại với NH3 ở 350
C, độ đáp ứng biến đổi tuyến tính theo nồng độ khí NH3, độ
đáp ứng với 300 ppm NH3 cỡ 5,7, thời gian đáp ứng – hồi phục
là 30 s và 80 s. Mẫu tỉ lệ 1:1 có nhiệt độ làm việc tối ưu với
LPG là 400 C, độ đáp ứng với 300 ppm LPG là 8,5, thời gian
đáp ứng – hồi phục cỡ 40 s và 200 s (Hình 4.12-4.17).
Như vậy, để phát hiện khí NH3, ta nên dùng WO3 thuần
hoặc Fe2O3 thuần. Để phát hiện khí C2H5OH, ta nên dùng
Fe2O3 thuần. Để đo đạc khí LPG, ta có thể dùng tổ hợp
WO3/Fe2O3=1:2 có độ đáp ứng cao, tốc độ hồi đáp nhanh
nhưng nhiệt độ làm việc cao (400 C).
4.3. Tổ hợp giữa thanh nano WO3 với thanh micro ZnO
Độ nhạy với NH3 của thanh micro ZnO thuần đạt cực đại ở
300 C, độ đáp ứng với 300 ppm NH3 cỡ 3,7, thời gian đáp ứng
– hồi phục là 1,5 phút và 1 phút. Độ đáp ứng với 300 ppm LPG
ở 300 C cũng cỡ 3,7 nên khó phân biệt với NH3. Mẫu nhạy
19


với C2H5OH trong miền nồng độ cao (250-2000 ppm) và nhiệt
độ làm việc cao (375-400 C), thời gian đáp ứng – hồi phục ở
375 C tương ứng là 1 phút và 3 phút (Hình 4.19).
ethanol
acetone
LPG

10
8
6

350

o

o

NhiÖt ®é lµm viÖc ( C)

NhiÖt ®é lµm viÖc ( C)
7

o

25 ppm
50 ppm
100 ppm
200 ppm
300 ppm

(c) WO3 NR: Fe2O3 NR=2:1 ; 300 C - 100 ppm NH3
6

§é ®¸p øng S=Ra/Rg

4

§é ®¸p øng S=Ra/Rg

(b) WO3 NR: Fe2O3 NR=2:1 víi NH3


4
3
2

1

1
0

300

600

900

1200

1500

1800

250

2100

300

7.5

25 ppm

Thêi gian (s)

6.0

4.5

300 ppm

200 ppm

50 ppm
25 ppm

6

4

2

3.0
350

375

400
o

NhiÖt ®é lµm viÖc ( C)

425


3.0

(b) Thanh micro ZnO - 300 ppm NH3

(a) Thanh micro ZnO - NH3
3.5

Độ đáp ứng S=Ra/Rg

o

200 C
o
250 C
o
300 C
o
350 C
o
400 C

3.5

2.5
2.0
1.5
1.0

3.0

Độ đáp ứng S=Ra/Rg

o

400

1000 ppm
500 ppm

4
250 ppm
2

2000 ppm

(d) Thanh micro ZnO ở 300 C - LPG

12

2000 ppm

1500 ppm

6

350

Nhiệt độ làm việc ( C)

(c) Thanh micro ZnO ở 375 C - C2H5OH

1600

2400

3200

4000

0

800

1600

2400

3200

4000

Thời gian (s)

Thời gian (s)

Hỡnh 4.19: c tớnh nhy khớ ca thanh micro ZnO thun.
28

o

250 C

4
0

20
15
10

0

0

50

100

150

200

250

0

300

200

400

28

1200

1400

Thời gian (s)

Nồng độ NH3 (ppm)
25

300 ppm LPG

300 ppm CH3COCH3
300 ppm C2H5OH

5

o

(f) 300 ppm NH3 ở 400 C

21

14

7

0

250


Độ đáp ứng với C2H5OH của tấm ZnO thuần đạt cực đại ở
325 C, độ đáp ứng với 300 ppm C2H5OH cỡ 13. Nhiệt độ làm
việc đối với CH3COCH3 và LPG đều cao (400 C), độ nhạy
thua kém C2H5OH, còn độ đáp ứng với NH3 rất thấp và tăng
dần theo nhiệt độ (Hình 4.22).
14

o

300 ppm NH3

(a)
12

300 ppm CH3COCH3

300 ppm CH3COCH3

10

§é ®¸p øng S=Ra/Rg

§é ®¸p øng S=Ra/Rg

(b) TÊm nano ZnO ë 400 C

12

300 ppm C2H5OH
300 ppm LPG

NhiÖt ®é lµm viÖc ( C)

425

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Thêi gian (s)

Hình 4.22: Đặc tính nhạy khí của tấm nano ZnO thuần.

Mẫu tổ hợp thanh nano WO3/tấm nano ZnO với tỉ lệ 1:1 về
khối lượng có nhiệt độ làm việc thấp nhất (250 C), độ đáp ứng
cao nhất (S=24 với 300 ppm NH3) so với các mẫu còn lại. So
với tổ hợp thanh WO3/thanh ZnO=1:1 thì tổ hợp thanh


25 ppm
50 ppm
100 ppm
200 ppm
300 ppm

(b) WO3 NR: tấm ZnO=1:1 - NH3
25

Độ đáp ứng S=Ra/Rg

25 ppm
50 ppm
100 ppm
200 ppm
300 ppm

(a) WO3 NR: tấm ZnO=1:2 - NH3

20
15
10
5

3

0
250


1:2
WO3

25

Độ đáp ứng S=Ra/Rg

12

Độ đáp ứng S=Ra/Rg

300
o

o

Nhiệt độ làm việc ( C)

9

6

3

20
15
10
5
0



20

400

(f) WO3 NR/tấm ZnO=1:1 ở 250 C

12

300 ppm

Độ đáp ứng S=Ra/Rg

Độ đáp ứng S=Ra/Rg

200 ppm

350

Nhiệt độ làm việc ( C)

(e) WO3 NR/Tấm ZnO=1:1 - 250 C - NH3
25

300
o

o

Nhiệt độ làm việc ( C)


200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Thời gian (s)

Hỡnh 4.23-4.26: c tớnh nhy khớ ca t hp thanh WO3/tm ZnO.

23


KẾT LUẬN
Một số đóng góp mới cho khoa học trong luận án này như sau:
- Chế tạo được hạt nano WO3 đường kính 30-40 nm và thanh nano
WO3 đường kính cỡ 20 nm, chiều dài cỡ 100 nm bằng kĩ thuật thủy
nhiệt đi từ vật liệu ban đầu Na2WO4.2H2O và axit HCl, không sử
dụng chất xúc tác. Hình thái vật liệu được quyết định bởi các thông


24