23 Oct 2018

Phân biệt chọn lọc các loại khí độc với đơn cảm biến điện trở oxit kim loại

Nhóm tác giả: Matteo Tonezzer; Đặng Thị Thanh Lê; Salvatore Iannotta; Nguyễn Văn Hiếu – Đăng trên Tạp chí “Sensors and Actuators B” số 277 (2018), trang 121 – 128.

Điểm nổi bật:

  • Dây nano đa tinh thể NiO được chế tạo bằng thủy nhiệt hóa học và nung nhiệt.
  • Một cảm biến nano có thể được ứng dụng như một hệ đa cảm biến ảo dưới tác động bởi một gradient nhiệt.
  • 7 khí độc hại được kiểm tra với các giải nhiệt độ khác nhau.
  • Cảm biến nano có thể phân loại (100%) và dự đoán định lượng (lỗi <15%) các loại khí.

Tổng quan bài viết:

Việc giám sát các loại khí độc hại đang được quan tâm mạnh mẽ, vì môi trường đô thị ngày càng bị ô nhiễm bởi các loại khí đọc này. Do đó, một hệ đa cảm biến độ dẫn với kích thước nhỏ có khả năng kiểm tra chất lượng không khí là rất cần thiết. Các loại cảm biến nano trên cơ sở vật liệu ôxít kim loại là loại cảm biến có kích thước nhỏ và chi phí thấp để có thể dễ dàng tích hợp trong nhiều hệ thống khác nhau, tuy nhiên loại cảm biến này có tính chọn lọc rất kém. Trong công trình này, chúng tôi trình bày các kết quả nghiên cứu về sử dụng dây nano NiO chế tạo bằng thủy nhiệt hóa học cho ứng dụng làm cảm biến khí, cảm biến này có thể làm việc ở các nhiệt độ khác nhau để tạo ra một hệ đa cảm biến ảo, như nguyên lý dấu vân tay nhiệt của khí đo (độ đáp ứng như một hàm số của nhiệt độ). Chỉ sử dụng một một cảm biến dây nano NiO với các kỹ thuật học máy khác nhau, hệ đa cảm biến ảo này có thể dễ dàng phân biệt bất kỳ 7 loại khí độc hại khác nhau (C2H5OH, H2, CO, LPG, CO2, NH3 và H2S, tất cả đều là khí khử) với độ chính xác 100%. Hơn nữa, hệ đa cảm biến cũng có thể đánh giá nồng độ khí với sai số trung bình thấp hơn 15%. Kết quả của chúng tôi cho thấy, việc khai thác dấu vân tay nhiệt từ gradient nhiệt độ của đơn cảm biến dây nano NiO có thể phân biệt hiệu quả các loại khí độc hại riêng biệt.

Leave a Reply