zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

Nghiên cứu chế tạo điện cực sử dụng vật liệu nanocomposite ứng dụng cho cảm biến

Chia sẻ: Nguyễn Tình | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Báo xấu

53
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết này trình bày kết quả nghiên cứu chế tạo điện cực dùng cho cảm biến khí trên cơ sở tổng hợp trực tiếp vật liệu nanocomposite lên vi điện cực Pt. Điện cực Pt dạng răng lược kích thước 20 µm x 20 µm để làm cảm biến được chế tạo dựa trên công nghệ vi điện tử truyền thống.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu chế tạo điện cực sử dụng vật liệu nanocomposite ứng dụng cho cảm biến

Nghiên cứu khoa học công nghệ NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO ĐIỆN CỰC SỬ DỤNG VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE ỨNG DỤNG CHO CẢM BIẾN Trần Thanh Bình1, Bùi Văn Dân1, Luyện Quốc Vương1, Nguyễn Thị Thủy2, Chu Văn Tuấn1* Tóm tắt: Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu chế tạo điện cực dùng cho cảm biến khí trên cơ sở tổng hợp trực tiếp vật liệu nanocomposite lên vi điện cực Pt. Điện cực Pt dạng răng lược kích thước 20 µm x 20 µm để làm cảm biến được chế tạo dựa trên công nghệ vi điện tử truyền thống. Tổng hợp vật liệu lai polyaniline với ống nano cacbon đa lớp (PANi/MWCNTs) trực tiếp trên vi điện cực Pt bằng phương pháp điện hóa định hướng ứng dụng cho cảm biến khí H2. Kết quả phân tích cấu trúc bề mặt bằng kính hiển vi điện tử quét (FE-SEM) cho thấy, vật liệu lai PANi/MWCNTs tổng hợp được phân bố đồng đều trên toàn bộ bề mặt điện cực, có cấu trúc xốp rất thích hợp làm vật liệu nhạy khí. Cấu trúc thành phần hóa học của PANi/MWCNTs được nghiên cứu bằng phổ FT-IR, UV-Vis, để xác định thành phần chất biến tính MWCNTs trên bề mặt vật liệu lai PANi/MWCNTs. Các kết quả thu được cho thấy, khả năng ứng dụng vật liệu lai PANi/MWCNTs đã cải thiện được độ nhạy, thời gian đáp ứng và thời gian hồi phục của cảm biến khí H2 hoạt động ở nhiệt độ phòng. Từ khóa: Vật liệu nanocomposite; Polyaniline; Ống nano cacbon đa lớp; H2. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Cùng với sự phát triển kinh tế nhanh chóng thì môi trường tự nhiên, môi trường sống đang bị ô nhiễm nặng nề do các hoạt động công nghiệp và phương tiện cơ giới gây ra ngày càng tăng. Vì vậy, việc phân tích, đánh giá và phát hiện các khí thải độc hại ở nồng độ rất thấp, chính xác, nhanh trực tiếp tại các khu công nghiệp là một yêu cầu đặt ra cho các nhà khoa học, các nhóm nghiên cứu cũng như các công ty có xả khí thải độc hại, các nhà quản lý môi trường. Để làm giảm thiếu được ô nhiễm môi trường không khí, trước hết phải giám sát, đo lường và đánh giá mức độ ô nhiễm. Điều này dẫn đến cần phải có các loại vật liệu nhạy với các tác nhân gây ô nhiễm. Đây là một công việc hết sức quan trọng, cần thiết thúc đẩy sự phát triển công nghệ kiểm tra đánh giá môi trường sống và môi trường làm việc lên một tầm cao mới phù hợp với thực tiễn của Việt Nam. Tất cả các loại cảm biến hóa học nói chung và cảm biến khí nói riêng đều cần có một vật liệu nhạy trung gian để giao tiếp với bộ chuyển đổi tín hiệu. Sự tương tác của các phân tử cần xác định với vật liệu nhạy này sẽ tạo ra các thay đổi vật lý, các thay đổi này được cảm nhận bởi bộ chuyển đổi và tạo ra các tín hiệu lối ra mà con người có thể quan sát được. Cảm biến khí sử dụng vật liệu nanocomposite làm vật liệu nhạy dựa trên sự thay đổi độ dẫn dưới tác dụng của khí. Để nghiên cứu cấu trúc, màng vật liệu nanocomposite thường được cho kết tủa trên điện cực vàng, platin, thép,… Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu vật liệu nanocomposite được tổng hợp lên vi điện cực Pt (hình 1). Ưu điểm lớn nhất của vật liệu nanocomposite so với các vật liệu vô cơ SnO2, TiO2, WO3,… là khả năng hoạt động ở nhiệt độ phòng, thuận lợi cho việc chế tạo các linh kiện nhạy khí nhỏ, nhẹ, dễ dàng thương mại hóa, đặc biệt có thể sản xuất hàng loạt cảm biến. Gần đây đã thu hút được một lượng khá lớn các nhà khoa học nghiên cứu về vật liệu nanocomposite nhờ sự kết hợp của các chất xúc tác với polyme để tạo ra những đặc tính ưu việt như độ dẫn cao, diện tích bề mặt riêng lớn làm tăng khả năng ứng dụng của loại vật liệu này [2]. Đối với khoa học hiện đại, các vật liệu có cấu trúc nano được xem như là vật liệu tiềm năng đầy hứa hẹn cho ứng dụng trong khoa học công nghệ như vi điện tử, y sinh,... và đã đạt được nhiều thành tựu nhất định. Ví dụ, họ vật liệu lai hóa vô cơ và hữu cơ rất thích hợp cho việc nâng cao hiệu suất trong việc chế tạo các cảm biến khí để kiểm soát môi trường sống, môi trường làm việc Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 71, 02 - 2021 121
Hóa học & Môi trường hay các loại cảm biến sinh học thích hợp cho việc phát hiện các tác nhân sinh học và chuẩn đoán bệnh [3-7]. Nhóm nghiên cứu của giáo sư Sivakumar và cộng sự đã sử dụng vật liệu lai PANi/TiO¬2/PVC (poly vinyl alcohol) nâng cao hiệu suất cảm biến CH¬3OH nhờ diện tích bề mặt lớn, khả năng điều chỉnh dễ dàng các hạt nano kim loại hoặc oxít kim loại vào trong mạch PANi [8]. Nhóm nghiên cứu của GS Pullithadathil B đã tổng hợp PANi/Au bằng phương pháp trùng hợp hóa học, tiềm năng ứng dụng nâng cao hiệu suất cảm biến khí NH3 trong khoảng từ 1-5 ppm với độ nhạy cao 58,2%, thời gian hồi đáp 48 s, thời gian hồi phục 58 s ở nồng độ 1 ppm [5]. Hình 1. Vi điện cực platin trên đế Si/SiO2. Hình 2. Quy trình chế tạo vi điện cực Pt có cấu tạo kiểu răng lược. 2. NỘI DUNG CẦN GIẢI QUYẾT 2.1. Chế tạo vi điện cực Pt Chế tạo điện cực làm cảm biến dựa trên công nghệ vi điện tử truyền thống, công nghệ quang khắc quy trình được mô tả như hình 2. Đầu tiên, phiến silíc được làm sạch bề mặt bằng các phương pháp khác nhau, sau đó, được ôxi hóa tạo lớp ôxít có chiều dầy thích hợp để làm lớp cách điện. Sau khi ôxi hóa bề mặt, phiến silic được sử dụng để tạo hình linh kiện bằng quá trình quang khắc. Trước khi quang khắc, trên bề mặt phiến được phủ một lớp có cấu tạo nhạy sáng đặc biệt gọi là chất cảm quang. Đây là chất bền vững trong dung môi axít và kiềm, nó có tác dụng như một khuôn tạo hình dạng cho cảm biến, bảo vệ cho các chi tiết khỏi bị tác động của dung môi hóa học. Sau quang khắc là quá trình phún xạ Cr/Pt để tạo điện cực kim loại trên bề mặt phiến Si. Cuối cùng là tẩy lớp cảm quang để thu được các điện cực. 2.2. Tổng hợp vật liệu nanocomposite Thiết bị để chế tạo điện cực sử dụng vật liệu nanocomposite để làm cảm biến: Hệ điện hóa AutoLab PGSTAT302 (Metrohm AutoLab, Hà Lan), các loại điện cực so sánh Ag/AgCl, điện cực đối Pt, điện cực làm việc là vi điện cực Pt dạng răng lược kích thước 20 µm x 20 µm được chế tạo tại viện ITIMS (hình 3) với quy trình được trình bày ở trên. Hình 3. Cấu hình vi điện cực Pt có kích thước Hình 4. (a) Vi điện cực răng lược Pt; (b,c) chiều rộng và khoảng cách các thanh Pt là 20 Ảnh SEM của dây nano PANi tại vùng răng µm20 µm. lược của điện cực. 122 T. T. Bình, …, C. V. Tuấn, “Nghiên cứu chế tạo điện cực … ứng dụng cho cảm biến.”
Nghiên cứu khoa học công nghệ Nhằm mục đích như đã nêu ở trên đây, polyaniline composite được sử dụng làm vật liệu nhạy khí, được tổng hợp trực tiếp trên vi điện cực Pt bằng phương pháp điện hóa quét thế vòng tuần hoàn trên hệ điện hóa AutoLab PGS302 (Metrohm AutoLab). Điện cực sử dụng để chế tạo cảm biến là vi điện cực Pt trên đế Si/SiO2 có cấu tạo kiểu răng lược được chế tạo bằng công nghệ vi điện tử truyền thống. Trước mỗi quá trình điện hóa, vi điện cực được xử lý bề mặt trong K2Cr2O7/H2SO4 (bão hòa), sau đó được hoạt hóa điện hóa trong dung dịch 0,5 M H2SO4 ở điện áp từ -1,5 V đến +2,2 V, tốc độ quét là 25 mV/s. Để pha tạp PANi/CNTs, sau khi xử lý bề mặt, các hạt nano sắt được cấy lên bề mặt vi điện cực (tạo mầm để cấy CNT lên) bằng cách ngâm vi điện cực trong dung dịch FeSO4 1 M trong 1 giờ, sau đó quét xung trong thời gian 15 giây để tạo các hạt nano Fe lên vi điện cực. Sau khi cấy các hạt nano sắt lên trên bề mặt điện cực, CNTs tiếp tục được mọc lên trên đó bằng phương pháp tổng hợp CVD ở nhiệt độ 700 oC trong thời gian 5 phút và 10 phút. Sau đó, tiến hành pha tạp PANi/CNTs, bằng cách điện hóa trong dung dịch LiClO4 0,1 M, pH = 7; 0,5 mM aniline 98%; tốc độ quét 0,1 mVs-1; khoảng quét 0,00 ÷ 0,65 V; số vòng quét: 02 vòng. Sau quá trình điện hóa, vi điện cực được làm sạch bằng nước khử ion và được sấy khô ở nhiệt độ 80 oC. Mẫu sau khi tổng hợp, được phân tích cấu trúc bằng kính hiển vi điện tử quét và phân tích thành phần hóa học bằng phổ tử ngoại UV-Vis và phổ hồng ngoại FT- IR. Thu thập và xử lý số liệu nhạy khí được thực hiện nhờ máy đo điện trở Keithley 6487 trên phần mềm VEE Pro. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Để nghiên cứu hình thái cấu trúc bề mặt của PANi màng, chúng tôi tiến hành khảo sát trên kính hiển vi điện tử truyền qua phát xạ trường (FE-SEM Hitachi S4800). Kết quả được mô tả trên hình 4 là hình ảnh xác định hình thái và sự phân bố của dây nano PANi được phủ trên bề mặt vi điện cực Pt. Kết quả ảnh hiển vi điện tử quét cho thấy đã chế tạo thành công vật liệu nanocomposite, trong đó, sự phân bố vật liệu nanocomposite không chỉ được phủ trên vùng điện cực mà còn xuất hiện cả trên toàn bộ bề mặt vi điện cực Pt (hình 4b). Hình 5 là kết quả phân tích bằng kính hiển vi điện tử quét của dạng và sự phân bố của sợi CNTs, PANi/MWCNTs sau khi được phủ trên bề mặt điện cực. Các sợi MWCNTs thu được (hình 5a) có đường kính từ 5 đến 50 nm, chiều dài từ vài chục đến vài trăm micro mét khi tổng hợp ở nhiệt độ 700 oC trong thời gian 5 phút. Hình 6b là hình ảnh xác định hình thái và sự phân bố của dây nano PANi được phủ trên bề mặt vi điện cực Pt. Kết quả ảnh hiển vi điện tử quét cho thấy đã chế tạo thành công dây nano PANi, trong đó, sự phân bố PANi không chỉ được phủ trên vùng điện cực mà còn xuất hiện trên toàn bộ bề mặt vi điện cực. Các dây nano PANi có đường kính sợi từ 50 nm đến 100 nm, chiều dài dây cỡ micrômét. Kích thước dây PANi thu được là đồng đều, có cấu trúc xốp, đường kính đồng đều dọc theo chiều dài của dây (hình 5b). Cấu trúc kiểu này cho một bề mặt riêng rất lớn. Với cấu trúc vô định hình, sự sắp xếp và liên kết giữa các phân tử và mạch đại phân tử không chặt chẽ. Điều này làm tăng khả năng hấp phụ/giải hấp phụ khí ở những điều kiện đẳng nhiệt nhất định. Khả năng hấp phụ/giải hấp phụ, tính nhạy khí cũng phụ thuộc vào thành phần chất pha tạp, yếu tố làm thay đổi cấu trúc bề mặt của vật liệu. Trong bài báo này, chúng tôi dùng MWCNTs biến tính với PANi để tạo vật liệu nanocomposite (PANi/MWCNTs). Kết quả phân tích kính hiển vi điện tử quét (hình 5c) cho thấy, khi pha tạp MWCNTs cấu trúc màng vật liệu nanocomposite có sự thay đổi rõ nét, tốc độ polyme hình thành nhanh dẫn đến vật liệu nanocomposite PANi/MWCNTs có cấu trúc xốp và kích thước sợi lớn. Khiến quá trình phân tán CNTs vào mạng các dây PANi được tốt hơn. Màng nhận được khi MWCNTs bám trên thành dây PANi có cấu trúc xốp đặc biệt, đều đặn, có chiều sâu. Cấu trúc này đang được quan tâm nghiên cứu và rất thích hợp trong ứng dụng phát triển các cảm biến khí hoạt động ở nhiệt độ phòng. Để khẳng định có sự tồn tại của PANi, PANi/MWCNTs, hình 5d cho thấy phổ UV-Vis được quan sát trong vùng từ 200  800 nm. Quan hệ cường độ hấp thụ trong phổ thu được khác nhau Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 71, 02 - 2021 123
Hóa học & Môi trường thể hiện ở độ mạnh yếu của đỉnh phổ được hấp thụ. Dải hấp thụ quang học tại 200  360 nm là đặc tính của sự chuyển tiếp -* trong cấu trúc vòng benzoid/quinoid phù hợp với dạng muối emeraldine của PANi đã thu được trong [9, 10]. Ở PANi xuất hiện hai đỉnh phổ tù rõ rệt tại 269 nm và 319 nm, ở PANi/MWCNTs xuất hiện ba đỉnh phổ tù trung bình tại 319 nm, 345 nm, 256 nm và đặc biệt đỉnh phổ hấp thụ dạng bipolaron có độ dịch chuyển bước sóng tăng dần, do đó, năng lượng giảm dần theo thứ tự đó, độ linh động bipolaron tăng dần và do đó độ dẫn điện của chất thu được cũng tăng dần theo thứ tự đó. Hình 5. Ảnh FE-SEM của a) MWCNTs, b) PANi, c) PANi/ MWCNTs, d) Phổ UV-Vis của PANi/MWCNTs. Trên hình 6a đặc trưng phổ hồng ngoại FT-IR của PANi, kết quả chỉ ra dải hấp thụ tập trung ở khoảng 3448,49 cm-1 và 3167,81 cm-1 đặc trưng cho dạng NH2+ trong PANi, chứng tỏ đã có sự oxy hóa một lượng lớn muối emeraldin đã được tạo ra trên vi điện cực. Đỉnh hấp thụ đối xứng nhau tại 1632,57 cm-1 và 1497,65 cm-1 đặc trưng cho sự đồng tồn tại của các dạng benzen và quinoid trong mạng polyaniline. Nghĩa là, đặc trưng cho các kiểu dao động co dãn không đối xứng của cấu trúc lục giác vòng benzen tương ứng với 6 nguyên tử cácbon. Đỉnh hấp thụ của nhóm R-SO3- tại 1300,44 cm-1 và liên kết C-N tại 1118,02 cm-1. Đỉnh xuất hiện tại 631,03 cm-1 đặc trưng cho quá trình cặp đôi meta và ortho của nhân benzen, đặc trưng cho các dao động bẻ cong liên kết C-H theo hướng vào trong và ra ngoài mặt phẳng của benzen và quinoid [11]. Tỷ lệ cường độ dạng benzoid/quinoid đối với PANi là 7,0 (hình 6a), tuy nhiên, khi thêm MWCNTs thì tỷ lệ cường độ tăng là 7,3 (hình 6b), điều đó cho thấy, khi thêm MWCNTs thì lượng vòng benzoid tăng, dẫn đến độ dẫn điện của màng tăng lên. Hình 6. Phổ FT-IR của vật liệu lai (A) PANi, (B) PANi/MWCNTs. 124 T. T. Bình, …, C. V. Tuấn, “Nghiên cứu chế tạo điện cực … ứng dụng cho cảm biến.”
Nghiên cứu khoa học công nghệ Hình 7. Đặc trưng quá độ của vật liệu PANi (a) 100 ppm H2; (b) 25 - 500 ppm H2. Khi nhiệt độ tăng, độ nhạy khí thay đổi không nhiều từ 30 0C đến 50 0C, nhưng đến 60 0C thì độ nhạy giảm hẳn và đến 120 0C hầu như không nhạy nữa (hình 7). Mặt khác, khi phân tử hấp thụ với năng lượng nhiệt lớn, có thể liên kết giữa các đám mây điện tử của phân tử đó với liên kết π của PANi yếu đi hay là khả năng trao đổi điện tử giữa chúng giảm đi. Điều này cũng hoàn toàn phù hợp với lý thuyết về polyme dẫn [12]. Từ những kết quả khảo sát trên cho thấy, cảm biến khí sử dụng vật liệu dây nano PANi làm lớp nhạy khí hoạt động ở nhiệt độ thường cho độ đáp ứng là tốt nhất, đó chính là ưu điểm lớn nhất so với các cảm biến khí thông thường khác. Trên cơ sở hình 8a,b cho thấy sự thay đổi điện trở của cảm biến khí H2 sự khác biệt rõ ràng giữa vật liệu dây nano PANi và vật liệu lai PANi/MWCNTs. Điện trở của dây nano PANi tăng nhanh từ 16,5 kΩ lên đến 19,3 kΩ (hình 8a) và đặc biệt tăng lên đến 140 kΩ (hình 8b) của vật liệu lai PANi/MWCNTs khi nồng độ khí H2 ở 500 ppm, điều đó chứng tỏ vật liệu lai PANi/MWCNTs có cấu trúc bề mặt xốp đặc biệt, đồng đều, có chiều sâu làm tăng diện tích bề mặt thì khả năng khếch tán khí vào tốt hơn, vị trí hấp thụ và nhả khi trên một đơn vị diện tích bề mặt màng là khác nhau, do vậy, độ nhạy khí đã tăng lên đáng kể. Kết quả này rất phù hợp với các nhận định ở phần phân tích cấu trúc vật liệu. Hình 8. Giản đồ về sự thay đổi điện trở và độ đáp ứng của cảm biến H2 a,c) PANi; b,d) PANi/MWCNTs. Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 71, 02 - 2021 125
Hóa học & Môi trường Trên cơ sở hình 8c,d cho thấy, độ đáp ứng của cảm biến khí H2 sự khác biệt rõ ràng giữa vật liệu dây nano PANi và vật liệu lai PANi/MWCNTs, khả đáp ứng với khí H2 trở lên tăng mạnh, khi nồng độ khí H2 từ 10 ppm đến 500 ppp, độ đáp ứng thay đổi từ 1,16 đến 17,89 khi pha tạp với MWCNTs. Khi pha tạp với MWCNTs, nó như là một chất xúc tác để tăng khả năng nhạy khí lên đến nhiều lần. Điều này chứng tỏ rằng, nhờ có MWCNTs tác động mạnh đến nguyên tử N+ trong mạch PANi làm cho khả năng dịch chuyển điện tử của mạch PANi hoặc giữa các mạch PANi với nhau, dẫn tới độ nhạy tăng lên [13]. Dải nồng độ H2 khảo sát ở đây thay đổi từ 10, 25, 50, 100, 250 và 500 ppm điều này cho thấy, khả năng phát hiện ở nồng độ tương đối thấp nằm trong giới hạn mùi khó chịu. Tín hiệu của cảm biến được sử dụng rất ổn định và có độ lặp lại, độ tin cậy cao. Như vậy, cảm biến khí trên cơ sở vật liệu lai PANi/MWCNTs có thể ứng dụng tốt để phát hiện khí H2 với ngưỡng giới hạn phát hiện nồng độ khí thấp dưới 10 ppm. Thời gian hồi đáp của cảm biến H2 trong trường hợp này là 29 s, thời gian hồi phục của cảm biến trong trường hợp này là 190 s tương ứng với nồng độ khí H2 100 ppm. 4. KẾT LUẬN Trong công trình này, đã chế tạo thành công điện cực dùng cho cảm biến khí trên cơ sở tổng hợp trực tiếp vật liệu nanocomposite PANi/MWCNTs làm lớp nhạy khí cho độ nhạy khí H2. Khi lai hóa dây nano PANi bằng MWCNTs thì độ đáp ứng tăng lên nhiều lần, độ đáp ứng đạt đến 8.5 khi đáp ứng với 100 ppm khí H2 trong khi chưa lai hóa thì độ đáp ứng chỉ đạt 1.06, cảm biến có thể nhạy ở nồng độ tương đối thấp dưới 10 ppm H2. Kết quả thu được cho thấy khả năng đưa ra thị trường một loại cảm biến khí mới, hoạt động ở nhiệt độ phòng, khá ổn định, có độ lặp lại, độ tin cậy cao và độ nhạy tuyến tính với nồng độ khí H2. Lời cảm ơn: Nghiên cứu này được tài trợ bởi Quỹ Phát triển khoa học và công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) trong đề tài mã số: 12/2020/TN. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Phan Quốc Phô, Nguyễn Đức Chiến, “Cảm biến”, NXB Khoa học kỹ thuật (2000). [2]. S. Weng et al, “Preparation of one-dimensional (1D) polyaniline–polypyrrole coaxial nanofibers and their application in gas sensor”, Synthetic Metals, Vol 160 (2010), pp. 1136-1142. [3]. K. Arora et al, “Ultrasensitive DNA hybridization biosensor based on polyaniline”, Biosensors and Bioelectronics, Vol 23 (2007), pp. 613-620. [4]. H. Yoon, “Current Trends in Sensors Based on Conducting Nanomaterials”, Nanomaterials Vol 3 (2013), pp. 524-549. [5]. S. Abdulla et al, “Controlled Fabrication of Highly Monodispersed, Gold Nanoparticles Grafted Polyaniline (Au@PANI) Nanospheres and their Efficient Ammonia Gas Sensing Properties” Biosensors & Bioelectronics Vol 6, No. 2 (2015), p. 1000165. [6]. M. Baibarac et al “Nanocomposites Based on Conducting s and Carbon Nanotubes from Fancy Materials to Functional Applications”, Journal of Nanoscience and Nanotechnology Vol 6 (2006), pp. 1-14. [7]. A. Kaushik et al “Organic–Inorganic Hybrid Nanocomposite-Based Gas Sensors for Environmental Monitoring” Chemical Reviews Vol 115, No. 11 (2015), pp. 4571-4606. [8]. E. Subramanian et al “Hybrid composite materials of anatase titania and conducting polyaniner: properties and chemical sensor application”, Indian journal of engineering and materials sciences Vol 19 (2012), pp. 237-244 [9]. C.Barbero et al “Sulfonated polyaniline films as cation insertion electrodes for battery applications. Part 1-Structural and electrochemical characterization”, Journal of Materials Chemistry, Vol 4 (1994), pp. 1775-1783. [10]. J.L.Bredas et al “Conjugatied and Related Materials”, Oxford University Press, NewYork (1993), P.195 [11]. X.B. Yan et al “NO2 gas sensing with polyaniline nanofibers synthesized by a facile aquaeous/organic interfacial ization”, Sensors and Actuators B: Chemical, Vol 123 (2007), pp. 107-113. [12]. M. Ghosh el al “Transport properties of HCl doped polyaniline and polyaniline–methyl cellulose 126 T. T. Bình, …, C. V. Tuấn, “Nghiên cứu chế tạo điện cực … ứng dụng cho cảm biến.”
Nghiên cứu khoa học công nghệ dispersion”, Journal of Applied Physics, Vol 84 (1998), pp. 806-812. [13]. H. Bai el al, “Gas sensors based on conducting”, Sensors, Vol 7 (2007), pp. 267-307. ABSTRACT RESEARCH FOR FABRICATION OF ELECTRODE ON NANOCOMPOSIT MATERIALS FOR SENSOR APPLICATION In this paper, the results of research for fabrication of electrode for gas sensors based on in-situ synthesis nanocomposite materials Pt microelectrodes are presented. The Pt microelectrodes were fabricated using a standard photolithography technique with a ﬁnger width of 20 µm and a gap size of 20 µm. In-situ synthesis of the composition of polyaniline and modified multi-walled carbon nanotubes (PANi/MWCNTs) on interdigitated electrodes by electrochemical polymerization for H2 gas sensor. The polyaniline composite samples were tested by field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), Fourier-transform infrared (FT-IR), Ultraviolet-visible (UV-Vis) spectroscopy for identification of the composition of modified multi-walled carbon nanotubes available on surface of nanocomposite. The obtained results demonstrate that (PANi/MWCNTs) have good potential as novel at H2 gas sensor room temperature with good sensitivity, selectivity and rapid response-recovery time. Keywords: Nanocomposite materials; Polyaniline; Multiwalled carbon nanotubes; H2. Nhận bài ngày 12 tháng 5 năm 2020 Hoàn thiện ngày 22 tháng 6 năm 2020 Chấp nhận đăng ngày 05 tháng 02 năm 2021 Địa chỉ: 1Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên; 2 Khoa Điện tử viễn thông, Trường Đại học Điện Lực. *Email: chuvantuan@utehy.edu.vn. Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 71, 02 - 2021 127

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.