Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu chế tạo và biến tính oxit kim loại In2O3, ZnO có cấu trúc xốp nhằm phát triển cảm biến khí NO2 và ethanol định hướng ứng dụng trong giám sát chất lượng thực phẩm

Luận án này trình bày nghiên cứu về việc chế tạo và biến tính các vật liệu oxit kim loại bán dẫn (In2O3 và ZnO) có cấu trúc xốp, nhằm phát triển cảm biến khí có hiệu suất cao, hướng đến ứng dụng trong giám sát chất lượng thực phẩm. Nghiên cứu tập trung vào việc tổng hợp các vật liệu nano oxit kim loại, khảo sát đặc tính của chúng, và đánh giá khả năng ứng dụng trong cảm biến khí.

Sinh viên, nhà nghiên cứu trong lĩnh vực khoa học vật liệu, hóa học, và kỹ thuật điện tử quan tâm đến phát triển cảm biến khí hiệu suất cao cho ứng dụng giám sát chất lượng thực phẩm.

Luận án này tập trung vào nghiên cứu chế tạo và biến tính các vật liệu oxit kim loại bán dẫn In2O3 và ZnO có cấu trúc xốp, nhằm phát triển cảm biến khí có hiệu suất cao, định hướng ứng dụng trong giám sát chất lượng thực phẩm. Các mục tiêu chính bao gồm tổng hợp vật liệu nano In2O3 và ZnO với các hình thái cấu trúc xốp khác nhau (khối lập phương, thanh nano) bằng phương pháp thủy nhiệt kết hợp xử lý nhiệt, thông qua điều khiển các điều kiện phản ứng như nhiệt độ, độ pH, và chất hoạt động bề mặt. Luận án cũng tập trung vào việc biến tính bề mặt vật liệu nhạy khí ZnO bằng hạt nano kim loại quý Pd, khảo sát ảnh hưởng của nồng độ biến tính đến khả năng phát hiện khí NO2 và ethanol. Các phương pháp khảo sát hiện đại (XRD, SEM/TEM, BET, TGA-DSC) được sử dụng để phân tích hình thái, vi cấu trúc, tính chất điện và đặc trưng nhạy khí của vật liệu. So sánh hiệu suất cảm biến giữa các vật liệu và hình thái khác nhau, nhằm xác định hệ vật liệu tối ưu về độ đáp ứng, nhiệt độ làm việc, thời gian hồi đáp và độ chọn lọc. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng để thiết kế vật liệu cảm biến có độ nhạy cao, thời gian đáp ứng nhanh, hoạt động ổn định ở nhiệt độ thấp và có khả năng chọn lọc tốt, phục vụ giám sát chất lượng thực phẩm thế hệ mới.