tailieunhanh - Phún xạ CuO lên bề mặt dây nanô SnO2 nhằm nâng cao tính chất nhạy khí H2S

Tính chất nhạy khí của vật liệu nanô oxit kim loại bán dẫn sẽ được cải thiện đáng kể khi biến tính bề mặt. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày quy trình mọc dây nanô SnO2 trực tiếp lên điện cực Pt bằng phương pháp bốc bay nhiệt ở 750oC và cách biến tính bề mặt dây nanô SnO2 bằng hạt nanô Cu bằng phương pháp phún xạ. Dây nanô SnO2 được phún xạ trực tiếp Cu lên bề mặt trong một thời gian nhất định. | Phún xạ CuO lên bề mặt dây nanô SnO2 nhằm nâng cao tính chất nhạy khí H2S Vật lý & Khoa học vật liệu PHÚN XẠ CuO LÊN BỀ MẶT DÂY NANÔ SnO2 NHẰM NÂNG CAO TÍNH CHẤT NHẠY KHÍ H2S Đinh Văn Thiên1,*, Trương Thị Chinh2, Nguyễn Văn Duy3, Nguyễn Văn Hiếu3 Tóm tắt: Tính chất nhạy khí của vật liệu nanô oxit kim loại bán dẫn sẽ được cải thiện đáng kể khi biến tính bề mặt. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày quy trình mọc dây nanô SnO2 trực tiếp lên điện cực Pt bằng phương pháp bốc bay nhiệt ở 750oC và cách biến tính bề mặt dây nanô SnO2 bằng hạt nanô Cu bằng phương pháp phún xạ. Dây nanô SnO2 được phún xạ trực tiếp Cu lên bề mặt trong một thời gian nhất định. Hình thái và cấu trúc của vật liệu dây nanô SnO2 biến tính bởi Cu được nghiên cứu bằng hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FE-SEM) và hiển vi điện tử truyền qua phân giải cao (HR-TEM). Kết quả khảo sát cho thấy hạt nanô Cu có kích thước từ 40-50 nm bám trên bề mặt dây nanô SnO2. Kết quả khảo sát tính chất nhạy khí chỉ ra rằng cảm biến trên cơ sở dây nanô SnO2 biến tính Cu bằng phương pháp phún xạ có độ nhạy cao với khí H2S trong khoảng nồng độ rất thấp (0,25-2,5 ppm). Hơn nữa, thời gian đáp ứng, thời gian hồi phục, độ nhạy của cảm biến phụ thuộc rõ rệt vào nhiệt độ và nồng độ khí H2S. Từ khóa: Dây nanô SnO2; Biến tính bề mặt; Cảm biến khí H2S. 1. GIỚI THIỆU Các nhà khoa học trên thế giới đã và đang quan tâm nghiên cứu vật liệu ôxít kim loại bán dẫn có kích thước nanô nhằm ứng dụng cho nhiều lĩnh vực khác nhau như: cảm biến khí [1], pin năng lượng mặt trời [2], cảm biến sinh học [3], vật liệu quang xúc tác [4]. Vật liệu ôxít bán dẫn tiêu biểu như SnO2, ZnO, WO3 được nghiên cứu ứng dụng cho cảm biến khí bởi vì có khả năng đáp ứng với nhiều loại khí như H2S, NO2, H2, NH3, CO, CO2 và có hoạt tính xúc tác cao [5]. SnO2 là chất bán dẫn loại n, có độ rộng vùng cấm là 3,6eV tại nhiệt độ phòng. Gần đây, các nhà khoa học dành nhiều sự quan tâm tới các cấu trúc nanô