Nghiên cứu các đặc trưng của cảm biến khí NH3 dựa trên các màng nhạy polypyrrole pha tạp FeCl3 ở nhiệt độ phòng

Tóm tắt

Các màng polymer dẫn (PPy) được pha tạp FeCl₃ thu được các hình thái dạng đám hạt nano và tấm mỏng nano mọc trực tiếp trên bề mặt điện cực Pt/Al₂O₃ theo một cách đơn giản bằng cách kết hợp giữa phun phủ và trùng hợp pha hơi. Các đặc trưng hình thái và cấu trúc của màng PPy được phân tích thông qua ảnh kính hiển vi điện tử quét (SEM), phổ tán sắc năng lượng tia X (EDS) và phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR). Kết quả đo nhạy khí cho thấy, tất cả các màng PPy đều đáp ứng tốt với khí NH₃ ở nhiệt độ phòng và độ đáp ứng cao nhất khoảng 135% được tìm thấy khi tiếp xúc với 400 ppm khí NH₃ của mẫu màng PPy@30. Các cảm biến PPy chế tạo được không những cho thời gian đáp ứng/hồi phục nhanh, đặc biệt là thời gian đáp ứng chỉ cỡ vài giây mà còn cho độ chọn lọc tốt nhất với khí NH₃ ở nhiệt độ phòng. Kết quả thu được chứng tỏ rằng, hiệu suất của cảm biến khí NH₃ ở nhiệt độ phòng bị ảnh hưởng đáng kể bởi pha tạp và hình thái bề mặt của các màng PPy. Ngoài ra, cơ chế nhạy khí của cảm biến dựa trên các màng PPy cũng đã được thảo luận trong nghiên cứu này.