[block id=”bo-sung-1″]

MỞ ĐẦU
Tiết kiệm nguyên vật liệu, giảm giá thành sản phẩm và nâng cao hiệu suất của thiết
bị, linh kiện để phục vụ tốt hơn nhu cầu của con người là xu hướng phát triển của khoa học
và công nghệ. Mục tiêu phát triển đó phụ thuộc vào khả năng tổng hợp vật liệu chức năng
thích hợp và sự gia công chế tạo linh kiện, thiết bị có kích thước nhỏ. Hiện tại, công nghệ
điện tử dựa trên nền vật liệu Silic truyền thống sử dụng phương pháp quang khắc, bốc bay
chân không đang đối mặt trước giới hạn lượng tử khi khoảng cách linh kiện trong các vi
mạch giảm xuống kích thước nanomét. Xét về phương diện vật liệu các chất bán dẫn hữu
cơ và dẫn xuất của chúng nổi lên như là ứng viên tiềm năng thay thế vật liệu Silic truyền
thống trong công nghệ điện tử tương lai

khoa_luan_nghien_cuu_tong_hop_va_tinh_chat_nhay_khi_cua_vat

pdf144 trang | Chia sẻ: thanhlinh222 | Ngày: 07/03/2018 | Lượt xem: 15635 | Lượt tải: 5download

Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Khóa luận Nghiên cứu tổng hợp và tính chất nhạy khí của vật liệu nanocomposite trên nền polyaniline và polypyrrole, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

i
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU ……………………………………………………………………… iv
DANH MỤC HÌNH VẼ …………………………………………………………………………………………………………………….. vi
DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU …………………………………………………………………………………………………………. xi
MỞ ĐẦU.. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 1
Chƣơng 1 TỔNG QUAN …………………………………………………………………………………………………………………….. 5
1.1 POLYANILINE ………………………………………………………………………………………………. 5
1.1.1 Giới thiệu ……………………………………………………………………………………………………. 5
1.1.2 Tổng hợp polyaniline …………………………………………………………………………………… 6
1.1.3 Tính chất của polyaniline ……………………………………………………………………………. 10
1.1.4 Ứng dụng của polyaniline …………………………………………………………………………… 14
1.2 POLYPYRROLE …………………………………………………………………………………………… 17
1.2.1 Giới thiệu ………………………………………………………………………………………………….. 17
1.2.2 Tổng hợp polypyrrole …………………………………………………………………………………. 19
1.2.3 Tính chất của polypyrrole …………………………………………………………………………… 21
1.2.4 Ứng dụng của polypyrrole ………………………………………………………………………….. 22
1.3 TITANIUM DIOXIDE (TiO2) …………………………………………………………………………. 25
1.3.1 Giới thiệu ………………………………………………………………………………………………….. 25
1.3.2 Tính chất của TiO2……………………………………………………………………………………… 25
1.3.3 Ứng dụng của TiO2 …………………………………………………………………………………….. 26
1.4 ỐNG CÁC BON NANO ĐƠN VÁCH (SWNTs) ……………………………………………….. 28
1.4.1 Giới thiệu ………………………………………………………………………………………………….. 28
1.4.2 Tính chất của SWNTs ………………………………………………………………………………… 28
1.4.3 Ứng dụng của SWNTs ……………………………………………………………………………….. 30
1.5 NANOCOMPOSITE CỦA POLYANILINE VÀ POLYPYRROLE …………………….. 31
1.5.1 Nanocomposite giữa polyaniline và titanium dioxide …………………………………….. 32
1.5.2 Nanocomposite giữa polyaniline và ống các bon nano đơn vách …………………….. 35
1.5.3 Nanocomposite giữa polypyrrole với ống các bon nano đơn vách …………………… 37
Chƣơng 2 PHƢƠNG PHÁP TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƢNG VẬT LIỆU …….. 40
ii
2.1 MỞ ĐẦU ………………………………………………………………………………………………………. 40
2.2 PHƢƠNG PHÁP CHẾ TẠO NANOCOMPOSITE TRÊN NỀN POLYANILINE VÀ
POLYPYRROLE …………………………………………………………………………………………… 40
2.2.1 Phƣơng pháp cơ học …………………………………………………………………………………… 40
2.2.2 Phƣơng pháp hóa học …………………………………………………………………………………. 41
2.2.3 Phƣơng pháp điện hóa ………………………………………………………………………………… 42
2.2.4 Các kỹ thuật đo khảo sát các tính chất vật liệu NCPs trên nền PANi và PPy ……. 42
2.3 THỰC NGHIỆM ……………………………………………………………………………………………. 46
2.3.1 Hóa chất và thiết bị …………………………………………………………………………………….. 46
2.3.2 Sơ đồ tổng hợp nanocomposite của polyaniline với TiO2 ………………………………. 48
2.3.3 Sơ đồ tổng hợp nanocomposite của polyaniline với ống các bon nano đơn vách . 49
2.3.4 Sơ đồ tổng hợp nanocomposite của polypyrrole với ống các bon nano đơn vách 50
2.4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ………………………………………………………………………….. 51
2.4.1 Hình thái bề mặt màng ……………………………………………………………………………….. 51
2.4.2 Đặc trƣng cấu trúc điện tử của vật liệu nanocomposite ………………………………….. 58
Chƣơng 3 NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA TITANIUM DIOXIDE LÊN TÍNH CHẤT
NHẠY KHÍ CỦA POLYANiLINE…………………………………………………………………………………….. 69
3.1 MỞ ĐẦU ………………………………………………………………………………………………………. 69
3.2 CẢM BIẾN KHÍ ……………………………………………………………………………………………. 70
3.2.1 Khái niệm cảm biến khí ……………………………………………………………………………… 70
3.2.2 Cơ chế nhạy khí của nanocomposite trên nền polyaniline ………………………………. 71
3.3 THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ ĐẶC TRƢNG NHẠY KHÍ CỦA
NANOCOMPOSITE GIỮA POLYANILINE VÀ TiO2 ……………………………………… 72
3.3.1 Phƣơng pháp đo đặc trƣng nhạy khí …………………………………………………………….. 72
3.3.2 Đặc trƣng nhạy khí NH3 của nanocomposite PANi/TiO2 ……………………………….. 73
3.3.3 Kết quả đo độ nhạy khí ôxy của nanocomposite PANi/TiO2 ………………………….. 87
Chƣơng 4 NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA ỐNG CÁC BON NANO ĐƠN VÁCH LÊN
TÍNH CHẤT NHẠY KHÍ CỦA POLYANILINE VÀ POLYPYRROLE ………………. 94
4.1 MỞ ĐẦU ………………………………………………………………………………………………………. 94
4.2 NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT NHẠY KHÍ CỦA NANOCOMPOSITE GIỮA
POLYANILINE VỚI ỐNG CÁC BON NANO ĐƠN VÁCH ……………………………… 97
iii
4.2.1 Tính chất nhạy khí NH3 của nanocomposite PANi/SWNTs …………………………… 97
4.2.2 Kết quả đặc trƣng nhạy khí O2 của nanocomposite PANi/SWNTs ………………… 100
4.2.3 Ảnh hƣởng của độ dày lớp vật liệu PANi/SWNTs lên độ nhạy khí ……………….. 103
4.3 NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT NHẠY KHÍ CỦA VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE
GIỮA POLYPYRROLE VỚI ỐNG CÁC BON NANO ĐƠN VÁCH ………………… 104
4.3.1 Tính chất nhạy khí NH3 của nanocomposite PPy/SWNTs ……………………………. 104
4.3.2 Ảnh hƣởng của độ dày PPy/SWNTs lên tính chất nhạy khí NH3 …………………… 107
4.3.3 Ảnh hƣởng của tỷ lệ khối lƣợng SWNTs lên độ nhạy NH3 của PPy/SWNTs …. 108
4.3.4 Sự phụ thuộc độ nhạy PPy/SWNTs theo nồng độ khí NH3 …………………………… 109
4.3.5 Tính chất nhạy khí O2 của vật liệu nanocomposite PPy/SWNTs …………………… 110
ĐỊNH HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO ……………………………………………………………………………… 118
DANH MỤC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ……………………………………………………. 119
TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………………………………………………………………………………………. 121
iv
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
1. Các chữ viết tắt
Ký hiệu Tên tiếng Việt Tên tiếng Anh
CNTs Ống các bon nano Carbon nanotubes
SWNTs Ống các bon nano đơn vách Single- walled carbon nanotubes
FESEM Kính hiển vi điện tử quét phát xạ trƣờng Field emission scanning electron
microscope
FTIR Phổ hồng ngoại khai triển Fourier Fourier transform infrared
TEM Hiển vi điện tử truyền qua Transmission electron microscopy
SEM Hiển vi điện tử quét Scanning Electron Microscope
XRD Nhiễu xạ tia X X-ray diffraction
Đ.v.t.đ Đơn vị tƣơng đối Arbitrary units
CPs Polyme dẫn Conducting polymers
ANi Aniline Aniline
PANi Polyaniline Polyaniline
ES Muối emeraldine Emaraldine salt
EB Bazơ emeraldine Emeraldine base
Py Pyrrole Pyrrole
PPy Polypyrrole Polypyrrole
TiO2 Titan điôxít Titanium dioxide
HOMO Orbital phân tử bị chiếm cao nhất Highest occupied molecular orbital
LUMO Orbital phân tử không bị chiếm thấp nhất Lowest unoccupied molecular
orbital
VB Vùng hoá trị Valence band
CB Vùng dẫn Conduction band
APS Ammonium Peroxy Disulfate Ammonium Peroxy Disulfate
BET Phƣơng pháp xác định diện tích bề mặt
theo khối lƣợng
Brunauer-Emmett-Teller (BET)
method
Dono Chất cho Donor
Accepto Chất nhận Acceptor
UV Tia tử ngoại Ultra Violet
Vis Ánh sáng nhìn thấy Visible light
2. Các ký hiệu
Ký hiệu Tên tiếng Việt Tên tiếng Anh
 Bƣớc sóng Wavelength
 Góc teta Theta
v
MW Khối lƣợng phân tử Molecular weight
Rg Điện trở màng khi có khí thử Resistances of the sensitive film in a
measuring gas
R0 Điện trở màng khi không có khí thử Resistances of the sensitive film in
clean air
S Độ nhạy Sensitivity
EF Năng lƣợng Fecmi Fermi energy
e Điện tử Electron
E Năng lƣợng Energy
EV Năng lƣợng vùng hóa trị Valence band energy
EC Năng lƣợng vùng dẫn Conduction band energy
Eg Năng lƣợng vùng cấm Band gap energy
ex Bƣớc sóng kích thích Excitation wavelength
p Bán dẫn loại p p- type semiconductor
n Bán dẫn loại n n- type semiconductor
vi
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Công thức cấu tạo của polyaniline 5
Hình 1.2. Công thức cấu tạo các trạng thái của PANi: a) trạng thái khử, b) trạng thái
ô xy hóa một nửa, c) trạng thái ô xy hóa hoàn toàn 6
Hình 1.3. a) Dạng cation gốc của aniline, b) Các dạng cộng hưởng của cation gốc
aniline 7
Hình 1.4. Dạng dime và dạng gốc cation dime 7
Hình 1.5. Quá trình hình thành polyaniline 8
Hình 1.6. Ảnh SEM sản phẩm của ANi (0,2 mol/L) trong quá trình ôxy hóa bằng APS: a)
trong môi trường amoniac, b) trong nước , c) trong 0,4 M axetic axít, d) trong
HCl, e) vô định hình của PANi (0,2mol/L, 0,05mol/L APS ở pH>3,5, f) PANi
(0,2mol/L trong 0,4M axít axetic với 0,25mol/L APS ở pH~2,5-3 8
Hình 1.7. Sự hình thành polaron và bipolaron của PANi khi có pha tạp axít HX 12
Hình 1.8. Sơ đồ cấu trúc vùng năng lượng của PANi 13
Hình 1.9. Ảnh SEM và TEM của sợi nano polyaniline được trùng hợp trong môi
trường HCl 15
Hình 1.10. Phản ứng của sợi nano polyaniline với khí NO2 ở nồng độ: (a) 10 ppm (b)
50 ppm (c) 100 ppm (d) 200 ppm. Không khí khô được bơm ở 100 s, sau đó
bơm khí NO2 trong 1800 s 15
Hình 1.11. Ảnh SEM của sợi nano PANi (trái) và mặt cắt ngang một phần màng PANi
(phải) 16
Hình 1.12. Cấu trúc hóa học của PPy: a) dạng tự nhiên, b) dạng quinoid, c) dạng
polaron, d) dạng bipolaron 17
Hình 1.13. Cấu trúc vùng năng lượng PPy: a) tự nhiên, b) polaron, c) bipolaron, d)
ôxy hóa hoàn toàn 18
Hình 1.14. Sơ đồ trùng hợp PPy bằng phương pháp hóa học sử dụng FeCl3 19
Hình 1.15. a) Ảnh SEM của PPy thuần trong nước: điều kiện phản ứng (FeCl3=48 g/l, Py
14,9.10
-2
mol/l b) Ảnh SEM của PPy thuần trong methanol: điều kiện phản
ứng (FeCl3=48 g/l, Py 14,9.10
-2
mol/l thể tích 100 ml, phản ứng 5 giờ ở
nhiệt độ phòng 20
Hình 1.16. Quá trình biến đổi giữa trạng thái ôxy hóa và khử của PPy 22
Hình 1.17. Ảnh SEM của: (a) PPy thuần, (b) PPy sử dụng tạp chất p-TS với APS là chất
ôxy hóa 23
Hình 1.18. Sơ đồ minh họa và ảnh chụp hiển vi quang học của một mảng vi điện cực
vàng trên bề mặt thủy tinh 23
vii
Hình 1.19. Ảnh SEM của PPy/FeCl3 với tỷ lệ 0,429 và 4,29 24
Hình 1.20. Đồ thị độ nhạy cảm biến PPy-I và PPy-II a) ở 100, 400 và 700 ppm, b)
theo nồng độ CO2 ở nhiệt độ phòng 24
Hình 1.21. Ảnh SEM của TiO2 và mặt cắt ngang của màng TiO2 27
Hình 1.22. Độ nhạy khí CO của màng TiO2 (độ dày màng 250 và 1000 nm) phủ trên
điện cực khác nhau ở 200, 250 và 300 0C 27
Hình 1.23. Ảnh TEM của SWNTs a) đã tinh chế, b) đã lọc 30
Hình 1.24. Độ nhạy của SWNTs theo nồng độ khí NH3 và NO2 31
Hình 1.25. Độ nhạy khí của SWNTs, PEDOT T:PSS phủ trên SWNTs 31
Hình 1.26. Ảnh SEM của màng: a) PANi, b) PANi/TiO2, c) PANi/SnO2 và d)
PANi/In2O3 33
Hình 1.27. Ảnh hiển vi điện tử quét của màng: a) PANi, b) – e) PANi/TiO2 (20-50 %
khối lượng) và f) TiO2 33
Hình 1.28. Ảnh SEM của sợi composite PANi/TiO2 với tỷ lệ TiO2: P1 là 61,26 %, P5
là 40,7 % và P5 là 28,13 % 34
Hình 1.29. Đáp ứng của sợi composite PANi/TiO2 với khí NH3 34
Hình 1.30. Sự thay đổi điện trở của cảm biến ở nhiệt độ phòng: a) 35 ppm NH3, b) 80
ppm CO 36
Hình 1.31. Sự thay đổi điện trở thay đổi trong cảm biến như một hàm của thời gian ở
nhiệt độ phòng với nồng độ khác nhau của hỗn hợp khí NH3 và CO 36
Hình 1.32. Ảnh SEM và phân bố kích thích của PPy/CNTs với tỷ lệ khối lượng: a) 30/3,
b) 20/3 38
Hình 1.33. Đồ thị độ nhạy PPy/SWNTs với khí NO2 ở nồng độ 3000 ppm 38
Hình 2.1. Cơ chế đo phổ IR 45
Hình 2.2. Điện cực dùng để đo nhạy khí: a) chưa phủ, b) sau khi phủ CPs 47
Hình 2.3. a) Sơ đồ hệ đo độ nhạy khí, b) Mạch điện đo điện trở của cảm biến dựa trên
nguồn thế 47
Hình 2.4. Sơ đồ tổng hợp nanocomposite PANi/TiO2 48
Hình 2.5. Sơ đồ tổng hợp nanocomposite PANi/SWNTs 49
Hình 2.6. Sơ đồ tổng hợp nanocomposite PPy/SWNTs 50
Hình 2.7. Ảnh SEM của màng TiO2 51
Hình 2.8. Ảnh TEM của TiO2 51
Hình 2.9. Ảnh SEM của màng PANi 52
Hình 2.10. Ảnh TEM của PANi 52
viii
Hình 2.11. Ảnh SEM của nanocomposite PANi/TiO2: a) 10 % TiO2, b) 50 % TiO2 53
Hình 2.12. Ảnh TEM của nanocomposite PANi/TiO2; a) 10 % TiO2, b) 50 % TiO2 54
Hình 2.13. Ảnh SEM của SWNTs 54
Hình 2.14. Ảnh TEM của SWNTs 55
Hình 2.15. Ảnh SEM của màng nanocomposite PANi/SWNTs 55
Hình 2.16. Ảnh TEM của nanocomposite PANi/SWNTs 56
Hình 2.17. a) Ảnh SEM, b) ảnh TEM của PPy 56
Hình 2.18. Ảnh SEM của: a) PPy, b) SWNTs và c) composite PPy/SWNTs 57
Hình 2.19. Ảnh TEM của: a) SWNTs, b) nanocomposite PPy/SWNTs, c) hình phóng to
cấu trúc lõi- vỏ của PPy và SWNTs 57
Hình 2.20. Phổ hồng ngoại của PANi 58
Hình 2.21. Phổ hồng ngoại của nanocomposite PANi/TiO2 60
Hình 2.22. Phổ hồng ngoại của nanocomposite PANi/SWNTs 61
Hình 2.23. Phổ hồng ngoại của PPy 62
Hình 2.24. Phổ hồng ngoại của nanocomposite PPy/SWNTs 63
Hình 2.25. Phổ Raman của PANi và PANi/TiO2 với bước sóng kích thích là 1064 nm 64
Hình 2.26. Phổ Raman của: a) SWNTs, b) PANi, c) PANi/SWNTs với bước sóng kích
thích 633 nm 65
Hình 2.27. Phổ Raman của: a) PPy, b) PPy/SWNTs, c) SWNTs, d) AP- Grade SWNTs
với bước sóng kích thích là 1064 nm 66
Hình 3.1. Cấu hình cơ bản của cảm biến khí trên cơ sở độ dẫn điện 71
Hình 3.2. Quá trình proton hóa của muối PANi với HCl 72
Hình 3.3. Cách tính thời gian đáp ứng và hồi phục của các mẫu chế tạo ở nhiệt độ
phòng 73
Hình 3.4. Sự thay đổi điện trở của màng nanocomposite 74
Hình 3.5. Mặt cắt ngang của PANi thuần trên điện cực Pt 75
Hình 3.6. Độ nhạy khí NH3 ở nhiệt độ phòng của: a) PANi ở 20 ppm, b) PANi theo
nồng độ 75
Hình 3.7. Phương trình biểu diễn quá trình hấp phụ khí NH3 và điện trở của PANi 76
Hình 3.8. Sơ đồ mô phỏng sự hấp phụ và giải hấp phụ khí NH3 của chuỗi PANi 77
Hình 3.9. Phương trình biểu diễn quá trình giải hấp phụ khí NH3 và điện trở của
PANi 77
Hình 3.10. Ảnh SEM mặt cắt ngang của nanocomposite PANi/TiO2 trên điện cực Pt 78
ix
Hình 3.11. Độ nhạy khí NH3 nồng độ 20 ppm ở nhiệt độ phòng của PANi/TiO2 (40 %
TiO2) với chiều dày màng 1,2 m 78
Hình 3.12. Độ nhạy của PANi/TiO2 (40 % TiO2) và PANi theo nồng độ khí NH3 ở
nhiệt độ phòng 79
Hình 3.13. Độ nhạy khí NH3 40 ppm ở nhiệt độ phòng của nanocomposite PANi/TiO2
theo tỷ lệ phần trăm khối lượng TiO2 80
Hình 3.14. Độ nhạy khí NH3 100 ppm ở nhiệt độ phòng của PANi/TiO2 theo tỷ lệ phần
trăm khối lượng TiO2 với chiều dày màng khoảng 1,2 m 80
Hình 3.15. Giản đồ XRD của: a) TiO2, b) PANi thuần, c) PANi/TiO2 81
Hình 3.16. Ảnh SEM của a) PANi thuần, b) PANi/TiO2 82
Hình 3.17. Ảnh SEM mặt cắt ngang trên điện cực của a) PANi thuần, b) PANi/TiO2 83
Hình 3.18. Sơ đồ mạch kích thước nano của chuyển tiếp dị chất p-n như một khóa để
điều khiển lưu lượng điện tích trong sợi TiO2 [52] 83
Hình 3.19. Sơ đồ mô phỏng mạch của cấu trúc sợi nanocomposite PANi/TiO2 84
Hình 3.20. Ảnh SEM của PANi/TiO2 với: a) 10 % , b) 30 %, c) 50 % TiO2 85
Hình 3.21. Sự phụ thuộc độ nhạy nanocomposite PANi/TiO2 theo độ dày trên điện cực 85
Hình 3.22. Sự thay đổi độ nhạy theo thời gian của PANi/TiO2 ở 80 ppm NH3 86
Hình 3.23. Độ nhạy của PANi/TiO2 (50 % TiO2) với chiều dày màng 1,2 m ở nhiệt
độ phòng khi nồng độ O2 thay đổi 0  21 % thể tích 87
Hình 3.24. Đồ thị sự thay đổi độ nhạy ở nhiệt độ phòng của nanocomposite
PANi/TiO2 khi tỷ lệ phần trăm khối lượng TiO2 khác nhau với khí O2 có
nồng độ thay đổi 0  21 % thể tích 88
Hình 3.25. Độ nhạy khí O2 có nồng độ thay đổi 0  21 % thể tích ở nhiệt độ phòng
của nanocomposite PANi/TiO2 có chiều dày màng 1,2 m theo tỷ lệ phần
trăm khối lượng TiO2 89
Hình 3.26. Phổ hấp thụ UV-Vis của PANi/TiO2 với tỷ lệ phần trăm khối lượng TiO2
khác nhau 89
Hình 3.27. Sơ đồ cấu trúc năng lượng cho nanocomposite của PANi và TiO2 90
Hình 3.28. Sự thay đổi trong điện trở màng cảm biến (a) PANi và (b) TiO2/PANi theo
thời gian khi tiếp xúc với khí H2 ở nhiệt độ phòng 90
Hình 3.29. Ảnh hưởng độ dày PANi/TiO2 trên điện cực lên độ nhạy khí O2 ở nhiệt độ
phòng 91
Hình 4.1. Sự thay đổi điện trở của màng SWNTs ở nhiệt độ 290 K 94
x
Hình 4.2. Sự biến đổi điện trở của màng cảm biến SWNTs và SWNTs/PPy ở 50 ppm
NH3 95
Hình 4.3. Cơ chế tổng hợp bằng chất ôxy hóa APS của: a) PANi, b) PPy 96
Hình 4.4. Sơ đồ minh họa sự hấp phụ khí NH3 của vật liệu composite PANi/SWNTs 97
Hình 4.5. Độ nhạy ở nhiệt độ phòng của PANi và PANi/SWNTs theo nồng độ khí NH3 98
Hình 4.6. Độ nhạy với 80 ppm NH3 của nanocomposite PANi/SWNTs và PANi theo
thời gian 99
Hình 4.7. Độ nhạy ở nhiệt độ phòng của PANi và nanocomposite PANi/SWNTs khi áp
suất riêng phần ôxy thay đổi (P: hút, O mở bơm) 100
Hình 4.8. Ảnh SEM của a) PANi thuần và b) PANi/SWNTs ở độ phòng đại 50 000 lần 102
Hình 4.9. Ảnh SEM mặt cắt ngang của a) PANi thuần và b) PANi/SWNTs 102
Hình 4.10. Sự phụ thuộc độ nhạy khí NH3 và O2 theo độ dày của PANi/SWNTs 103
Hình 4.11. Độ nhạy ở nhiệt độ phòng của PPy, SWNTs thuần và nanocomposite
PPy/SWNTs ở nồng độ 750 ppm NH3 (A: NH3 bơm khí, B: NH3 mở thông
với không khí) 104
Hình 4.12. Phương trình biểu diễn sự hấp phụ, giải hấp phụ và điện trở của PPy 105
Hình 4.13. Độ nhạy khí NH3 ở nhiệt độ phòng của PANi và PPy thuần ở các nồng độ
khác nhau 107
Hình 4.14. Sự phụ thuộc độ nhạy theo độ dày PPy/SWNTs ở 180 ppm NH3 ở nhiệt độ
phòng 107
Hình 4.15. Độ nhạy khí NH3 ở 120 và 200 ppm ở nhiệt độ phòng của PPy/SWNTs theo
tỷ lệ phần trăm khối lượng SWNTs 108
Hình 4.16. Độ nhạy của PPy/SWNTs (3 % SWNTs), PPy và SWNTs thuần theo nồng
độ khí NH3 ở nhiệt độ phòng 109
Hình 4.17. Độ nhạy O2 ở nhiệt độ phòng của PPy, PPy/SWNTs trong không khí (P:
hút khí, O mở thông khí quyển) 111
Hình 4.18. Mô hình cấu trúc PPy/SWNTs được tổng hợp bằng phương pháp hóa học 112
Hình 4.19. Phổ hấp thụ UV-Vis của PPy và composite PPy/SWNTs 112
Hình 4.20. Sơ đồ hình thành của một chuyển tiếp p-n ( là electron,  là lỗ trống) 113
Hình 4.21. Sơ đồ một chiều của phản ứng giữa NH3 với lõi SWNTs và vỏ PP

[block id=”bo-sung”]

Từ khóa: Khóa luận Nghiên cứu tổng hợp và tính chất nhạy khí của vật liệu nanocomposite trên nền polyaniline và polypyrrole

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *