MỤC LỤC<br />
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU ................................................................................. iv<br />
DANH MỤC HÌNH VẼ ...................................................................................................................................... vi<br />
DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU ......................................................................................................................... xi<br />
MỞ ĐẦU....................................................................................................................................................................1<br />
Chƣơng 1 TỔNG QUAN ......................................................................................................................................5<br />
1.1 POLYANILINE ............................................................................................................. 5<br />
1.1.1 Giới thiệu ................................................................................................................... 5<br />
1.1.2 Tổng hợp polyaniline ................................................................................................ 6<br />
1.1.3 Tính chất của polyaniline ........................................................................................ 10<br />
1.1.4 Ứng dụng của polyaniline ....................................................................................... 14<br />
1.2 POLYPYRROLE ......................................................................................................... 17<br />
1.2.1 Giới thiệu ................................................................................................................. 17<br />
1.2.2 Tổng hợp polypyrrole .............................................................................................. 19<br />
1.2.3 Tính chất của polypyrrole ....................................................................................... 21<br />
1.2.4 Ứng dụng của polypyrrole ...................................................................................... 22<br />
1.3 TITANIUM DIOXIDE (TiO2) ..................................................................................... 25<br />
1.3.1 Giới thiệu ................................................................................................................. 25<br />
1.3.2 Tính chất của TiO2................................................................................................... 25<br />
1.3.3 Ứng dụng của TiO2.................................................................................................. 26<br />
1.4 ỐNG CÁC BON NANO ĐƠN VÁCH (SWNTs) ........................................................ 28<br />
1.4.1 Giới thiệu ................................................................................................................. 28<br />
1.4.2 Tính chất của SWNTs ............................................................................................. 28<br />
1.4.3 Ứng dụng của SWNTs ............................................................................................ 30<br />
1.5 NANOCOMPOSITE CỦA POLYANILINE VÀ POLYPYRROLE .......................... 31<br />
1.5.1 Nanocomposite giữa polyaniline và titanium dioxide............................................ 32<br />
1.5.2 Nanocomposite giữa polyaniline và ống các bon nano đơn vách .......................... 35<br />
1.5.3 Nanocomposite giữa polypyrrole với ống các bon nano đơn vách ........................ 37<br />
Chƣơng 2 PHƢƠNG PHÁP TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƢNG VẬT LIỆU........ 40<br />
<br />
i<br />
<br />
2.1 MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 40<br />
2.2 PHƢƠNG PHÁP CHẾ TẠO NANOCOMPOSITE TRÊN NỀN POLYANILINE VÀ<br />
POLYPYRROLE ......................................................................................................... 40<br />
2.2.1 Phƣơng pháp cơ học ................................................................................................ 40<br />
2.2.2 Phƣơng pháp hóa học .............................................................................................. 41<br />
2.2.3 Phƣơng pháp điện hóa ............................................................................................. 42<br />
2.2.4 Các kỹ thuật đo khảo sát các tính chất vật liệu NCPs trên nền PANi và PPy ....... 42<br />
2.3 THỰC NGHIỆM .......................................................................................................... 46<br />
2.3.1 Hóa chất và thiết bị .................................................................................................. 46<br />
2.3.2 Sơ đồ tổng hợp nanocomposite của polyaniline với TiO2 ..................................... 48<br />
2.3.3 Sơ đồ tổng hợp nanocomposite của polyaniline với ống các bon nano đơn vách . 49<br />
2.3.4 Sơ đồ tổng hợp nanocomposite của polypyrrole với ống các bon nano đơn vách 50<br />
2.4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...................................................................................... 51<br />
2.4.1 Hình thái bề mặt màng ............................................................................................ 51<br />
2.4.2 Đặc trƣng cấu trúc điện tử của vật liệu nanocomposite ......................................... 58<br />
Chƣơng 3 NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA TITANIUM DIOXIDE LÊN TÍNH CHẤT<br />
NHẠY KHÍ CỦA POLYANiLINE.................................................................................................. 69<br />
3.1 MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 69<br />
3.2 CẢM BIẾN KHÍ .......................................................................................................... 70<br />
3.2.1 Khái niệm cảm biến khí .......................................................................................... 70<br />
3.2.2 Cơ chế nhạy khí của nanocomposite trên nền polyaniline ..................................... 71<br />
3.3 THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ ĐẶC TRƢNG NHẠY KHÍ CỦA<br />
NANOCOMPOSITE GIỮA POLYANILINE VÀ TiO2 ............................................. 72<br />
3.3.1 Phƣơng pháp đo đặc trƣng nhạy khí ....................................................................... 72<br />
3.3.2 Đặc trƣng nhạy khí NH3 của nanocomposite PANi/TiO2 ...................................... 73<br />
3.3.3 Kết quả đo độ nhạy khí ôxy của nanocomposite PANi/TiO2 ................................ 87<br />
Chƣơng 4 NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA ỐNG CÁC BON NANO ĐƠN VÁCH LÊN<br />
TÍNH CHẤT NHẠY KHÍ CỦA POLYANILINE VÀ POLYPYRROLE ................... 94<br />
4.1 MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 94<br />
4.2 NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT NHẠY KHÍ CỦA NANOCOMPOSITE GIỮA<br />
POLYANILINE VỚI ỐNG CÁC BON NANO ĐƠN VÁCH .................................... 97<br />
ii<br />
<br />
4.2.1 Tính chất nhạy khí NH3 của nanocomposite PANi/SWNTs ................................. 97<br />
4.2.2 Kết quả đặc trƣng nhạy khí O2 của nanocomposite PANi/SWNTs ..................... 100<br />
4.2.3 Ảnh hƣởng của độ dày lớp vật liệu PANi/SWNTs lên độ nhạy khí .................... 103<br />
4.3 NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT NHẠY KHÍ CỦA VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE<br />
GIỮA POLYPYRROLE VỚI ỐNG CÁC BON NANO ĐƠN VÁCH ..................... 104<br />
4.3.1 Tính chất nhạy khí NH3 của nanocomposite PPy/SWNTs .................................. 104<br />
4.3.2 Ảnh hƣởng của độ dày PPy/SWNTs lên tính chất nhạy khí NH3 ........................ 107<br />
4.3.3 Ảnh hƣởng của tỷ lệ khối lƣợng SWNTs lên độ nhạy NH3 của PPy/SWNTs .... 108<br />
4.3.4 Sự phụ thuộc độ nhạy PPy/SWNTs theo nồng độ khí NH3 ................................. 109<br />
4.3.5 Tính chất nhạy khí O2 của vật liệu nanocomposite PPy/SWNTs ........................ 110<br />
ĐỊNH HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO.......................................................................................... 118<br />
DANH MỤC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ............................................................. 119<br />
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................................................... 121<br />
<br />
iii<br />
<br />
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU<br />
1. Các chữ viết tắt<br />
Ký hiệu<br />
<br />
Tên tiếng Việt<br />
<br />
Tên tiếng Anh<br />
<br />
CNTs<br />
<br />
Ống các bon nano<br />
<br />
Carbon nanotubes<br />
<br />
SWNTs<br />
<br />
Ống các bon nano đơn vách<br />
<br />
Single- walled carbon nanotubes<br />
<br />
FESEM<br />
<br />
Kính hiển vi điện tử quét phát xạ trƣờng<br />
<br />
Field emission scanning electron<br />
microscope<br />
<br />
FTIR<br />
<br />
Phổ hồng ngoại khai triển Fourier<br />
<br />
Fourier transform infrared<br />
<br />
TEM<br />
<br />
Hiển vi điện tử truyền qua<br />
<br />
Transmission electron microscopy<br />
<br />
SEM<br />
<br />
Hiển vi điện tử quét<br />
<br />
Scanning Electron Microscope<br />
<br />
XRD<br />
<br />
Nhiễu xạ tia X<br />
<br />
X-ray diffraction<br />
<br />
Đ.v.t.đ<br />
<br />
Đơn vị tƣơng đối<br />
<br />
Arbitrary units<br />
<br />
CPs<br />
<br />
Polyme dẫn<br />
<br />
Conducting polymers<br />
<br />
ANi<br />
<br />
Aniline<br />
<br />
Aniline<br />
<br />
PANi<br />
<br />
Polyaniline<br />
<br />
Polyaniline<br />
<br />
ES<br />
<br />
Muối emeraldine<br />
<br />
Emaraldine salt<br />
<br />
EB<br />
<br />
Bazơ emeraldine<br />
<br />
Emeraldine base<br />
<br />
Py<br />
<br />
Pyrrole<br />
<br />
Pyrrole<br />
<br />
PPy<br />
<br />
Polypyrrole<br />
<br />
Polypyrrole<br />
<br />
TiO2<br />
<br />
Titan điôxít<br />
<br />
Titanium dioxide<br />
<br />
HOMO<br />
<br />
Orbital phân tử bị chiếm cao nhất<br />
<br />
Highest occupied molecular orbital<br />
<br />
LUMO<br />
<br />
Orbital phân tử không bị chiếm thấp nhất<br />
<br />
Lowest unoccupied molecular<br />
orbital<br />
<br />
VB<br />
<br />
Vùng hoá trị<br />
<br />
Valence band<br />
<br />
CB<br />
<br />
Vùng dẫn<br />
<br />
Conduction band<br />
<br />
APS<br />
<br />
Ammonium Peroxy Disulfate<br />
<br />
Ammonium Peroxy Disulfate<br />
<br />
BET<br />
<br />
Phƣơng pháp xác định diện tích bề mặt<br />
theo khối lƣợng<br />
<br />
Brunauer-Emmett-Teller (BET)<br />
method<br />
<br />
Dono<br />
<br />
Chất cho<br />
<br />
Donor<br />
<br />
Accepto<br />
<br />
Chất nhận<br />
<br />
Acceptor<br />
<br />
UV<br />
<br />
Tia tử ngoại<br />
<br />
Ultra Violet<br />
<br />
Vis<br />
<br />
Ánh sáng nhìn thấy<br />
<br />
Visible light<br />
<br />
2. Các ký hiệu<br />
Ký hiệu<br />
<br />
Tên tiếng Việt<br />
<br />
Tên tiếng Anh<br />
<br />
<br />
<br />
Bƣớc sóng<br />
<br />
Wavelength<br />
<br />
<br />
<br />
Góc teta<br />
<br />
Theta<br />
<br />
iv<br />
<br />
MW<br />
<br />
Khối lƣợng phân tử<br />
<br />
Molecular weight<br />
<br />
Rg<br />
<br />
Điện trở màng khi có khí thử<br />
<br />
Resistances of the sensitive film in a<br />
measuring gas<br />
<br />
R0<br />
<br />
Điện trở màng khi không có khí thử<br />
<br />
Resistances of the sensitive film in<br />
clean air<br />
<br />
S<br />
<br />
Độ nhạy<br />
<br />
Sensitivity<br />
<br />
EF<br />
<br />
Năng lƣợng Fecmi<br />
<br />
Fermi energy<br />
<br />
e<br />
<br />
Điện tử<br />
<br />
Electron<br />
<br />
E<br />
<br />
Năng lƣợng<br />
<br />
Energy<br />
<br />
EV<br />
<br />
Năng lƣợng vùng hóa trị<br />
<br />
Valence band energy<br />
<br />
EC<br />
<br />
Năng lƣợng vùng dẫn<br />
<br />
Conduction band energy<br />
<br />
Eg<br />
<br />
Năng lƣợng vùng cấm<br />
<br />
Band gap energy<br />
<br />
ex<br />
<br />
Bƣớc sóng kích thích<br />
<br />
Excitation wavelength<br />
<br />
p<br />
<br />
Bán dẫn loại p<br />
<br />
p- type semiconductor<br />
<br />
n<br />
<br />
Bán dẫn loại n<br />
<br />
n- type semiconductor<br />
<br />
v<br />
<br />
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
.jpg){kind=small}
