Nghiên cứu chế tạo điện cực nhạy khí cảm biến điện hóa từ Perovskite LaMO3 (M=Mn, Fe, Co, Ni) - Luận án TS
Luận án: Luận án tiến sĩ nghiên cứu chế tạo điện cực nhạy khí của cảm biến điện hóa từ vật liệu nanô perovskite lamo3 m mn fe ni co luận án ts chuyên ngành vật
Năm xuất bản
Số trang
129
Thời gian đọc
20 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
40 Point
Tổng quan nhanh
- Chủ đề:
- Vật liệu Perovskite LaMO3: Nền tảng cảm biến khí điện hóa
- Số trang:
- 129 trang
- Trường:
- Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội
- Chuyên ngành:
- Vật liệu và linh kiện nano
- Tác giả:
- Nguyễn Đức Thọ
- Năm:
- 2016
Tóm tắt nội dung luận án
I.Vật liệu Perovskite LaMO3 Nền tảng cảm biến khí điện hóa
Nghiên cứu tập trung vào oxit Perovskite LaMO3 (M = Mn, Fe, Co, Ni) làm vật liệu điện cực nhạy khí. Cấu trúc tinh thể ABO3 của Perovskite LaMO3 cung cấp nền tảng vật lý quan trọng. Các tính chất dẫn điện, khả năng hấp phụ khí và hoạt tính xúc tác được khai thác. Bề mặt và độ xốp của vật liệu cũng đóng vai trò then chốt trong tương tác khí. Độ ổn định cảm biến của Perovskite LaMO3 là một ưu điểm. Vật liệu Perovskite này là cốt lõi cho việc phát triển cảm biến khí điện hóa hiệu suất cao. Chúng thể hiện tiềm năng lớn trong việc phát hiện các loại khí độc hại. Cơ chế cảm biến khí dựa trên sự tương tác điện hóa trên bề mặt vật liệu.
1.1. Cấu trúc và tính chất đặc trưng của Perovskite LaMO3
Oxit Perovskite LaMO3 có cấu trúc tinh thể đặc trưng ABO3. Ion La chiếm vị trí A, trong khi các kim loại chuyển tiếp 3d (M = Mn, Fe, Co, Ni) chiếm vị trí B. Cấu trúc này quyết định các tính chất điện hóa và khả năng dẫn điện của vật liệu. Perovskite LaMO3 thể hiện khả năng hấp phụ khí và hoạt tính xúc tác mạnh mẽ. Các tính chất bề mặt và độ xốp được điều chỉnh để tối ưu hóa tương tác với phân tử khí. Tính ổn định của cấu trúc Perovskite cũng là yếu tố quan trọng, đảm bảo hiệu suất lâu dài cho điện cực nhạy khí. Những đặc điểm này làm cho vật liệu Perovskite trở thành lựa chọn lý tưởng cho cảm biến khí điện hóa.
1.2. Vai trò của oxit Perovskite trong cảm biến khí điện hóa
LaMO3 đóng vai trò là điện cực nhạy khí chủ động trong cảm biến điện hóa. Chúng tương tác trực tiếp với các phân tử khí mục tiêu. Sự tương tác này dẫn đến các phản ứng điện hóa trên bề mặt vật liệu. Các phản ứng tạo ra sự thay đổi trong tín hiệu điện. Điện cực nhạy khí Perovskite chuyển đổi sự hiện diện và nồng độ khí thành tín hiệu điện đo được. Đây là nguyên lý hoạt động cơ bản của cảm biến khí điện hóa. Việc lựa chọn vật liệu Perovskite LaMO3 phù hợp giúp cải thiện độ nhạy và độ chọn lọc khí. Khả năng hoạt động ở nhiệt độ cao cũng là một lợi thế.
II.Chế tạo và đặc trưng điện cực nhạy khí Perovskite LaMO3
Quá trình chế tạo vật liệu nano Perovskite LaMO3 được thực hiện tỉ mỉ. Các phương pháp tổng hợp tiên tiến được áp dụng để đạt được kích thước hạt nano mong muốn. Cấu hình cảm biến điện hóa Pt/YSZ/LaMO3 được xây dựng. Chất điện ly rắn YSZ đóng vai trò quan trọng trong việc dẫn ion oxy. Nghiên cứu đặc trưng cảm biến bao gồm phân tích các thông số vật lý và điện hóa. Các phương pháp này đánh giá hiệu quả của điện cực nhạy khí. Việc tối ưu hóa quá trình chế tạo ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của cảm biến. Độ lặp lại và tính nhất quán của vật liệu Perovskite được đảm bảo.
2.1. Quy trình chế tạo vật liệu nano Perovskite LaMO3
Vật liệu nano Perovskite LaMO3 được tổng hợp bằng các phương pháp hóa học. Mục tiêu là kiểm soát kích thước và hình thái hạt. Kích thước nano tăng diện tích bề mặt hiệu quả của vật liệu. Diện tích bề mặt lớn là yếu tố cần thiết cho độ nhạy khí cao. Các biến thể của M (Mn, Fe, Co, Ni) được nghiên cứu để tối ưu hóa tính chất. Quy trình tổng hợp đảm bảo độ tinh khiết và đồng nhất của vật liệu Perovskite. Điều này là cơ sở cho việc chế tạo điện cực nhạy khí chất lượng cao.
2.2. Xây dựng cấu hình cảm biến điện hóa Pt YSZ LaMO3
Cảm biến được chế tạo với cấu hình ba lớp: Pt/YSZ/LaMO3. YSZ (Yttria-stabilized zirconia) hoạt động như một chất điện ly rắn. YSZ cung cấp con đường dẫn ion oxy hiệu quả ở nhiệt độ cao. Điện cực nhạy khí Perovskite LaMO3 được lắng đọng trên bề mặt YSZ. Một điện cực tham chiếu Platin (Pt) cũng được sử dụng để hoàn thiện mạch điện hóa. Cấu trúc này cho phép đo sự thay đổi thế điện hóa khi có khí mục tiêu. Việc kiểm soát giao diện giữa các lớp là rất quan trọng.
2.3. Phương pháp nghiên cứu đặc trưng cảm biến điện hóa
Đặc trưng cảm biến được nghiên cứu bằng nhiều kỹ thuật. Các phép đo điện hóa bao gồm đo thế mạch hở (OCV) và các phép đo điện trở. Các phân tích vật lý như nhiễu xạ tia X (XRD) và kính hiển vi điện tử (SEM) được sử dụng. Chúng xác định cấu trúc tinh thể và hình thái bề mặt của vật liệu Perovskite. Các phép đo này cung cấp thông tin chi tiết về độ nhạy khí, độ chọn lọc khí và thời gian đáp ứng của cảm biến. Việc đánh giá kỹ lưỡng đảm bảo hiểu rõ cơ chế cảm biến khí.
III.Cơ chế cảm biến khí điện hóa và hiệu suất vật liệu LaMO3
Cơ chế cảm biến khí trên bề mặt điện cực Perovskite được phân tích chi tiết. Phản ứng điện hóa với các loại khí như NOx, COx, CxHy là trung tâm. Hiệu suất cảm biến được đánh giá thông qua độ nhạy khí và độ chọn lọc khí. Các yếu tố như nhiệt độ hoạt động ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất. Thời gian đáp ứng và độ ổn định cảm biến cũng là các thông số quan trọng. Việc hiểu rõ cơ chế giúp tối ưu hóa thiết kế vật liệu Perovskite LaMO3. Mục tiêu là phát triển cảm biến có khả năng phát hiện khí chính xác và đáng tin cậy.
3.1. Cơ chế nhạy khí trên bề mặt điện cực Perovskite
Cơ chế cảm biến khí của điện cực Perovskite LaMO3 liên quan đến các phản ứng redox. Khí mục tiêu hấp phụ lên bề mặt điện cực. Sau đó, chúng phản ứng với các ion oxy di chuyển trong chất điện ly YSZ. Sự thay đổi nồng độ oxy tại giao diện điện cực/YSZ tạo ra chênh lệch thế điện hóa. Tín hiệu này được cảm biến ghi nhận. Các phản ứng xúc tác trên bề mặt Perovskite cũng đóng góp vào cơ chế nhạy khí. Tính chất điện hóa của vật liệu Perovskite quyết định tốc độ và hiệu quả của các phản ứng này.
3.2. Đánh giá độ nhạy khí và chọn lọc của cảm biến LaMO3
Độ nhạy khí được xác định bằng sự thay đổi thế hoặc dòng điện của cảm biến. Điện cực nhạy khí LaMO3 thể hiện độ nhạy cao với các khí mục tiêu như NOx, COx, CxHy. Độ chọn lọc khí là khả năng cảm biến phản ứng với một loại khí cụ thể. Nghiên cứu tập trung vào việc cải thiện độ chọn lọc bằng cách điều chỉnh thành phần M. Việc tối ưu hóa các thông số vận hành cũng góp phần nâng cao hiệu suất. Độ nhạy và độ chọn lọc là hai chỉ số then chốt đánh giá chất lượng cảm biến khí điện hóa.
3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ hoạt động đến hiệu suất cảm biến
Nhiệt độ hoạt động có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất cảm biến. Nhiệt độ tối ưu giúp tăng cường các phản ứng điện hóa trên bề mặt điện cực. Điều này dẫn đến cải thiện độ nhạy khí và giảm thời gian đáp ứng. Nhiệt độ quá thấp làm chậm phản ứng, trong khi nhiệt độ quá cao có thể gây ra phản ứng phụ hoặc giảm độ ổn định cảm biến. Việc duy trì nhiệt độ hoạt động ổn định là cần thiết. Điều này đảm bảo cảm biến khí điện hóa hoạt động hiệu quả và bền bỉ theo thời gian.
IV.Tối ưu độ nhạy khí Ảnh hưởng ủ nhiệt và kim loại chuyển tiếp
Nhiệt độ ủ là một yếu tố then chốt ảnh hưởng đến đặc trưng vật lý của LaFeO3. Sự thay đổi nhiệt độ ủ có tác động lớn đến khả năng nhạy các khí NOx, COx, CxHy. Việc lựa chọn kim loại chuyển tiếp 3d (Mn, Fe, Co, Ni) trong cấu trúc LaMO3 cũng cực kỳ quan trọng. Mỗi kim loại M mang lại những tính chất điện hóa riêng biệt. Những nghiên cứu này nhằm mục đích tối ưu hóa hiệu suất của điện cực nhạy khí. Mục tiêu là đạt được độ nhạy và độ chọn lọc khí tối đa. Điều này giúp cải thiện đáng kể ứng dụng của cảm biến khí điện hóa Perovskite LaMO3.
4.1. Tác động của nhiệt độ ủ lên đặc trưng vật lý LaFeO3
Nhiệt độ ủ ảnh hưởng sâu sắc đến cấu trúc tinh thể và hình thái của LaFeO3. Nhiệt độ cao hơn thường dẫn đến độ kết tinh tốt hơn và kích thước hạt lớn hơn. Những thay đổi này làm thay đổi diện tích bề mặt và số lượng vị trí hoạt động. Các tính chất vật liệu Perovskite như độ xốp và cấu trúc mạng cũng được điều chỉnh. Việc kiểm soát nhiệt độ ủ giúp tối ưu hóa cấu trúc điện cực. Điều này trực tiếp ảnh hưởng đến khả năng tương tác của LaFeO3 với các phân tử khí.
4.2. Ảnh hưởng nhiệt độ ủ đến khả năng nhạy khí NOx COx CxHy
Nghiên cứu chỉ ra mối liên hệ chặt chẽ giữa nhiệt độ ủ và độ nhạy khí. Nhiệt độ ủ tối ưu giúp tăng cường khả năng phản ứng của LaFeO3. Điện cực trở nên nhạy hơn với các khí như NOx, COx và CxHy. Sự thay đổi này được giải thích thông qua sự điều chỉnh cấu trúc bề mặt và khả năng hấp phụ khí. Cảm biến hoạt động tốt nhất ở một dải nhiệt độ ủ cụ thể. Việc tối ưu hóa quá trình ủ nhiệt là cần thiết để đạt được hiệu suất cảm biến cao nhất.
4.3. Vai trò kim loại chuyển tiếp Mn Fe Co Ni trong LaMO3
Việc thay thế kim loại M trong LaMO3 (M = Mn, Fe, Co, Ni) ảnh hưởng đáng kể đến tính chất. Mỗi kim loại chuyển tiếp mang lại những đặc điểm điện hóa và xúc tác riêng. Điều này tác động đến độ nhạy khí và độ chọn lọc khí của cảm biến. Ví dụ, LaMnO3 có thể có độ nhạy khác với LaFeO3. Nghiên cứu so sánh hiệu suất giữa các vật liệu Perovskite khác nhau. Mục tiêu là tìm ra thành phần tối ưu cho các ứng dụng cụ thể. Sự lựa chọn M phù hợp cải thiện đáng kể hiệu quả của điện cực nhạy khí.
V.Ứng dụng và độ ổn định của cảm biến khí điện hóa Perovskite
Cảm biến khí điện hóa sử dụng Perovskite LaMO3 có tiềm năng ứng dụng rộng lớn. Chúng có thể được triển khai trong giám sát môi trường và kiểm soát công nghiệp. Khả năng phát hiện khí độc và khí gây ô nhiễm là rất quan trọng. Độ ổn định cảm biến là một tiêu chí then chốt cho các ứng dụng thực tế. Nghiên cứu tập trung vào việc kéo dài tuổi thọ của điện cực nhạy khí. Những hướng nghiên cứu tiếp theo được đề xuất để cải thiện hơn nữa hiệu suất. Phát triển cảm biến nhỏ gọn, tiết kiệm năng lượng là mục tiêu dài hạn. Điều này mở ra nhiều cơ hội cho công nghệ cảm biến khí.
5.1. Tiềm năng ứng dụng của cảm biến Perovskite LaMO3
Cảm biến khí điện hóa từ Perovskite LaMO3 có nhiều tiềm năng ứng dụng. Chúng rất phù hợp cho giám sát chất lượng không khí. Phát hiện khí độc trong công nghiệp và dân dụng là một ưu tiên. Các ứng dụng bao gồm hệ thống cảnh báo cháy nổ và kiểm soát quy trình sản xuất. Ưu điểm về độ nhạy khí và độ chọn lọc làm cho chúng trở nên hấp dẫn. Cảm biến này có thể đóng góp vào việc bảo vệ sức khỏe con người và môi trường. Sự linh hoạt trong việc phát hiện nhiều loại khí là một lợi thế.
5.2. Đánh giá độ ổn định và tuổi thọ của điện cực nhạy khí
Độ ổn định cảm biến là yếu tố quyết định cho ứng dụng lâu dài. Điện cực nhạy khí cần duy trì hiệu suất ổn định theo thời gian. Các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm và sự hiện diện của các chất gây nhiễu ảnh hưởng đến độ ổn định. Nghiên cứu tập trung vào việc đánh giá và cải thiện tuổi thọ của cảm biến. Việc tối ưu hóa vật liệu Perovskite và cấu trúc cảm biến giúp tăng cường độ bền. Điều này đảm bảo cảm biến khí điện hóa hoạt động đáng tin cậy trong môi trường thực tế.
5.3. Hướng nghiên cứu tiếp theo cho cảm biến khí Perovskite
Nghiên cứu tương lai có thể tập trung vào việc khám phá các vật liệu Perovskite mới. Việc pha tạp thêm các nguyên tố khác để tối ưu hóa tính chất điện hóa. Phát triển các cấu trúc nano phức tạp hơn để tăng diện tích bề mặt. Mục tiêu là nâng cao hơn nữa độ nhạy khí và độ chọn lọc. Nghiên cứu cũng có thể hướng tới việc tích hợp cảm biến vào các hệ thống thông minh. Điều này bao gồm phát triển cảm biến nhỏ gọn, tiêu thụ năng lượng thấp. Các cải tiến này sẽ mở rộng phạm vi ứng dụng của cảm biến khí điện hóa Perovskite.
Mục lục chi tiết luận án
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (129 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN ĐỨC THỌ NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO ĐIỆN CỰC NHẠY KHÍ CỦA CẢM BIẾN ĐIỆN HÓA TỪ VẬT LIỆU NANÔ PEROVSKITE LaMO3 (M = Mn, Fe, Co, Ni) LUẬN ÁN TIẾN SĨ: VẬT LIỆU VÀ LINH KIỆN NANÔ Hà Nội – 2016 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN ĐỨC THỌ NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO ĐIỆN CỰC NHẠY KHÍ CỦA CẢM BIẾN ĐIỆN HÓA TỪ VẬT LIỆU NANÔ PEROVSKITE LaMO3 (M = Mn, Fe, Co, Ni) Chuyên ngành: Vật liệu và Linh kiện Nanô Mã số: Chuyên ngành đào tạo thí điểm LUẬN ÁN TIẾN SĨ: VẬT LIỆU VÀ LINH KIỆN NANÔ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. Hoàng Nam Nhật PGS. Phạm Đức Thắng Hà Nội – 2016 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới PGS. Hoàng Nam Nhật, người Thầy đã luôn hết lòng giúp đỡ, hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi thực hiện luận án này.
Tôi cũng xin cảm ơn sâu sắc PGS. Phạm Đức Thắng đã hướng dẫn, giúp đỡ và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô, cán bộ và anh chị em NCS thuộc Khoa Vật lý Kỹ thuật và Công nghệ Nanô những người đã động viên, giúp đỡ, đóng góp ý kiến và thảo luận khoa học về những vấn đề liên quan đến thực hiện luận án này. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các cán bộ thuộc Phòng Cảm biến và thiết bị đo khí – Viện Khoa học vật liệu, những người đã luôn nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình làm thực nghiệm và thực hiện các phép đo liên quan đến việc thực hiện luận án.
Tôi xin gửi lời biết ơn chân thành và sâu sắc tới TS. Hồ Trường Giang một người bạn và cũng là một người thầy đã giúp đỡ tôi hết sức tận tình trong việc đo đạc, xử lý kết quả đo cũng như những trao đổi, góp ý, sửa chữa và hoàn thiện luận án. Tôi xin cảm ơn tới TS. Nguyễn Thành Huy cùng bạn bè và đồng nghiệp đã giúp đỡ, đóng góp ý kiến cũng như có những động viên chân thành để tôi hoàn thành luận án.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn tới bố, mẹ, vợ, các con và người thân trong hai bên gia đình đã luôn mong mỏi, động viên và tạo điều kiện thuận lợi để tôi thực hiện luận án này! Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Tác giả Nguyễn Đức Thọ TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn của PGS. Hoàng Nam Nhật và PGS. Phạm Đức Thắng. Hầu hết các số liệu, kết quả nêu trong luận án được trích dẫn lại từ các bài báo tại các hội nghị khoa học, các bài báo đã được công bố của tôi và các cộng sự.
Các số liệu, kết quả nghiên cứu đạt được là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ luận án nào khác. Tác giả TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU. 7 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ. 8 DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT.
1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU PEROVSKITE. Cấu trúc và tính chất oxit perovskite. Cấu trúc tinh thể. Tính chất dẫn điện.
Tính chất hấp phụ khí và hoạt tính xúc tác khí. Tính chất bề mặt và độ xốp. Tính ổn định. Tương tác khí với oxit kim loại.
Cảm biến khí điện hóa dựa trên chất điện ly rắn. Cảm biến tín hiệu ra dạng thế theo phương trình Nernst. Cảm biến điện hóa dạng thế tổng hợp. Điện cực nhạy khí trên cơ sở oxit kim loại.
Chất điện ly YSZ. Kết luận của chương I. 36 CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM. Chế tạo cảm biến điện hóa.
Oxit perovskite sử dụng cho điện cực nhạy khí. Vật liệu dẫn ion YSZ. Chế tạo cảm biến điện hóa Pt/YSZ/LaMO3. Nghiên cứu đặc trưng cảm biến.
Kết luận chương II. 50 CHƯƠNG III. 51 ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH Ủ NHIỆT TỚI ĐẶC TRƯNG NHẠY KHÍ CỦA HỆ CẢM BIẾN Pt/YSZ/LaFeO3. Giới thiệu điện cực nhạy khí oxit LaFeO3.
51 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Các đặc trưng vật lý của cảm biến Pt/YSZ/LaFeO3 theo sự thay đổi của nhiệt độ ủ cấu hình cảm biến Pt/YSZ/LaFeO3. Ảnh hưởng của nhiệt độ ủ cấu hình cảm biến Pt/YSZ/LaFeO3 lên tính chất nhạy các khí NOx, COx, CxHy. Cơ chế nhạy khí của cảm biến.
Kết luận chương III. 76 CHƯƠNG IV: ẢNH HƯỞNG CỦA KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP 3d ĐẾN ĐẶC TRƯNG NHẠY KHÍ CỦA CẢM BIẾN YSZ SỬ DỤNG ĐIỆN CỰC LaMO3 (M = Mn, Fe, Co, Ni). Nhiệt độ ủ cao cho nghiên cứu hệ cảm biến Pt/YSZ/LaMO3. Hệ cảm biến Pt/YSZ/LaMO3 (M= Mn, Fe, Co, Ni).
Kết luận chương IV. 100 KẾT LUẬN CHUNG. 102 CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN. 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO.
105 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TT Tên bảng biểu Trang 1.1: Hằng số mạng và kích thước tinh thể của LaFe1-xCoxO3 [53].2: Một số ví dụ về điện cực nhạy khí của cảm biến điện hóa YSZ sử dụng oxit đơn kim loại.3: Một số ví dụ về điện cực nhạy khí của cảm biến điện hóa YSZ sử dụng oxit đa kim loại.1: Giá trị độ đáp ứng ∆V của cảm biến theo nhiệt độ nung ủ (Ts) khi hoạt động với 60 ppm khí NO2 và ở các nhiệt độ hoạt động khác nhau (To).1: So sánh thế đáp ứng của các cảm biến khí điện hóa sử dụng điện cực oxit kim loại perovskite. 97 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 1.1: Vị trí của các ion trong cấu trúc mạng tinh thể của oxit perovskite ABO3.2: Độ rộng vùng cấm của hệ oxit perovskite LaMO3 với M là các kim loại chuyển tiếp 3d.3: Ảnh SEM mẫu bột LaFe0,8Co0,2O3 có độ đồng đều cao được tổng hợp bằng phương pháp sol-gel citrate.4: Các quá trình tương tác giữa oxit kim loại và khí tại các vùng nhiệt độ hoạt động khác nhau.6: Các đường đặc trưng nồng độ các khí thải sau quá trình đốt cháy theo tỉ lệ không khí và nhiên nhiêu đốt (A/F) đầu vào.7: Một số dạng cấu trúc thông thường của cảm biến điện hóa YSZ dạng thế tổng hợp.8: Cảm biến điện hóa dạng thế tổng hợp (a), phản ứng điện hóa tại điện cực nhạy khí (b), phản ứng điện hóa tại điện cực so sánh (c), và phản ứng xúc tác dị thể của khí tại bề mặt oxit kim loại điện cực (d).10: Minh họa kiểu cấu trúc tinh thể lập phương Florit của YSZ.11: Minh họa đơn giản về sự dịch chuyển lỗ trống khuyết oxy tạo ra tính dẫn ion của vật liệu YSZ.1: Các bước chế tạo nano-oxit perovskite LaMO3 (M= Mn, Fe, Co, Ni) bằng phương pháp sol-gel.2: Kết quả minh họa về ảnh SEM (a) và giản đồ nhiễu xạ tia X (b) của mẫu bột oxit perovskite LaFeO3 tổng hợp bằng phương pháp sol-gel.3: Các bước chế tạo bột oxit YSZ bằng phương pháp sol-gel.4: Kết quả về ảnh SEM (a) và là giản đồ nhiễu xạ tia X (b) của mẫu bột YSZ tổng hợp bằng phương pháp sol-gel.5: Ảnh chụp quang học (a), ảnh SEM bề mặt (b) của tấm YSZ sau khi nung ủ 1300 oC trong 8 giờ; và giản đồ nhiễu xạ tia X của YSZ (c).6: Kết quả phân tích tổng trở của linh kiện Pt/YSZ/Pt tại nhiệt độ 400 oC; hình chèn là khi đo ở 500 oC và 600 oC.7: Sơ đồ mạnh điện tương đương của cấu hình linh kiện Pt/YSZ/Pt.8: Cấu trúc cảm biến điện hóa Pt/YSZ/LaMO3.9: Các bước thực hiện chế tạo cảm biến điện hóa Pt/YSZ/ LaMO3.10: Sơ đồ hệ phân tích tính chất nhạy khí của cảm biến.1: Giản đồ nhiễu xạ tia X của bột LaFeO3 (a), màng YSZ/Pt-LaFeO3 được nung ủ tại các nhiệt độ 800 (b), 1000 (c) và 1200 0C (d). 53 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.2: Ảnh SEM bề mặt của màng LaFeO3 với các nhiệt độ ủ Ts = 700 oC (a), 900 oC (b), 1200 oC (c) và 1300 oC (d).3: Ảnh SEM bề mặt của điện cực Pt với Ts = 1000 oC (a) và ảnh chụp cắt ngang lớp màng LaFeO3 trên lớp YSZ với Ts = 1050 oC (b).4: Độ đáp ứng ∆V của các cảm biến Pt/YSZ/LaFeO3 tương ứng với các nhiệt độ nung ủ Ts = 700 oC (a), 800 oC (b), 900 oC (c) khi các cảm biến hoạt động với các chu kỳ của khí mang (0 ppm) và nồng độ khí NO2 khác nhau tại 60, 45, 30 và 15 ppm trong dải nhiệt độ hoạt động TO = 450- 650 oC.5: Độ đáp ứng ∆V của các cảm biến Pt/YSZ/LaFeO3 tương ứng với các nhiệt độ nung ủ Ts = 1050 oC (a), 1200 oC (b), 1300 oC (c) khi các cảm biến hoạt động với các chu kỳ của khí mang (0 ppm) và nồng độ khí NO2 khác nhau tại 60, 45, 30 và 15 ppm trong dải nhiệt độ hoạt động TO = 450- 650 oC.6: Các đường về độ đáp ứng ∆V của các cảm biến Pt/YSZ/LaFeO3 tương ứng với các nhiệt độ nung ủ Ts = 700 oC (a), 800 oC (b), 900 oC (c) phụ thuộc vào các nồng độ khí NO2 trong dải nhiệt độ hoạt động 450, 500, 550, 600 và 650 oC.7: Độ đáp ứng ∆V của các cảm biến Pt/YSZ/LaFeO3 tương ứng với các nhiệt độ nung ủ Ts = 1050 oC (d), 1200 oC (e), 1300 oC (f) phụ thuộc vào các nồng độ khí NO2 trong dải nhiệt độ hoạt động 450, 500, 550, 600 và 650 oC.8: Sự phụ thuộc của độ đáp ứng ∆V vào nhiệt độ hoạt động (To) và nhiệt độ nung ủ (Ts) khi cảm biến hoạt động trong 60 ppm khí NO2.9: Đáp ứng điện áp ra V tại nhiệt độ hoạt động 550 oC khi cảm biến hoạt động với các khí NO2, NO, CO, C3H8, CH4 tương ứng cho các nhiệt độ nung ủ Ts = 700 oC (a), 800 oC (b), 1200 oC (c) và 1300 oC(d).10: Biều đồ thể hiện sự so sánh giữa đáp ứng ∆V cho các khí NO2, NO, CO, C3H8 và CH4 tại các nhiệt độ hoạt động T0 = 450-650 oC và tại các nhiệt độ nung ủ Ts = 700 oC (a), 800 oC (b), 900 oC (c).11: Biều đồ thể hiện sự so sánh giữa đáp ứng ∆V cho các khí NO2, NO, CO, C3H8 và CH4 tại các nhiệt độ hoạt động T0 = 450-650 oC và tại các nhiệt độ nung ủ Ts = 1050 oC(d), 1200 oC (e) và 1300 oC (f).12: Sự phụ thuộc của thời gian đáp ứng t90 và thời gian hồi đáp t90 vào nhiệt độ hoạt động TO khi cảm biến hoạt động với 60 ppm khí NO2.
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Trích dẫn luận án này
Nguyễn Đức Thọ (2016). Điện cực nhạy khí cảm biến điện hóa từ Perovskite LaMO3 [Luận án tiến sĩ, Trường đại học công nghệ, Đại học quốc gia Hà Nội]. LuanAn.net. https://luanan.net/tai-lieu-khac/nghien-cuu-che-tao-dien-cuc-nhay-khi-cam-bien-dien-hoa-tu-perovskite-lamo3
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Điện cực nhạy khí cảm biến điện hóa từ Perovskite LaMO3" nghiên cứu về vấn đề gì?
Luận án: Luận án tiến sĩ nghiên cứu chế tạo điện cực nhạy khí của cảm biến điện hóa từ vật liệu nanô perovskite lamo3 m mn fe ni co luận án ts chuyên ngành vật
Luận án "Điện cực nhạy khí cảm biến điện hóa từ Perovskite LaMO3" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Trường đại học công nghệ, Đại học quốc gia Hà Nội. Năm bảo vệ: 2016.
Luận án "Điện cực nhạy khí cảm biến điện hóa từ Perovskite LaMO3" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Điện cực nhạy khí cảm biến điện hóa từ Perovskite LaMO3" thuộc chuyên ngành Vật liệu và Linh kiện Nanô. Danh mục: Tài liệu khác.
Luận án "Điện cực nhạy khí cảm biến điện hóa từ Perovskite LaMO3" có bao nhiêu trang?
Luận án "Điện cực nhạy khí cảm biến điện hóa từ Perovskite LaMO3" có 129 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Điện cực nhạy khí cảm biến điện hóa từ Perovskite LaMO3" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.