Nghiên cứu tổng hợp và tính chất nhạy khí của vật liệu nanocomposite trên nền polyaniline và polypyrrole

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - - Nguyễn Đức Thiện NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ TÍNH CHẤT NHẠY KHÍ CỦA VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE TRÊN NỀN POLYANILINE VÀ POLYPYRROLE LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ KỸ THUẬT Hà Nội- 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI  Nguyễn Đức Thiện NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ TÍNH CHẤT NHẠY KHÍ CỦA VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE TRÊN NỀN POLYANILINE VÀ POLYPYRROLE Chuyên ngành: Vật lý kỹ thuật Mã số: 62520401 LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Dương Ngọc Huyền TS Đỗ Phúc Hải Hà Nội- 2015 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU iv DANH MỤC HÌNH VẼ vi DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU x MỞ ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 POLYANILINE 1.1.1 Giới thiệu 1.1.2 Tổng hợp polyaniline 1.1.3 Tính chất polyaniline 10 1.1.4 Ứng dụng polyaniline 14 1.2 POLYPYRROLE 17 1.2.1 Giới thiệu 17 1.2.2 Tổng hợp polypyrrole 18 1.2.3 Tính chất polypyrrole 20 1.2.4 Ứng dụng polypyrrole 22 1.3 TITANIUM DIOXIDE (TiO2) 25 1.3.1 Giới thiệu 25 1.3.2 Tính chất TiO2 25 1.3.3 Ứng dụng TiO2 26 1.4 ỐNG CÁC BON NANO ĐƠN VÁCH (SWNTs) 28 1.4.1 Giới thiệu 28 1.4.2 Tính chất SWNTs 29 1.4.3 Ứng dụng SWNTs 30 1.5 NANOCOMPOSITE CỦA POLYANILINE VÀ POLYPYRROLE 32 1.5.1 Nanocomposite polyaniline titanium dioxide 32 1.5.2 Nanocomposite polyaniline ống bon nano đơn vách 35 1.5.3 Nanocomposite polypyrrole với ống bon nano đơn vách 37 KẾT LUẬN CHƢƠNG 39 i Chƣơng PHƢƠNG PHÁP TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƢNG VẬT LIỆU 40 2.1 MỞ ĐẦU 40 2.2 PHƢƠNG PHÁP CHẾ TẠO NANOCOMPOSITE TRÊN NỀN POLYANILINE VÀ POLYPYRROLE 40 2.2.1 Phƣơng pháp 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 tính chất vật liệu NCPs PANi PPy 42 2.3 CẢM BIẾN KHÍ 46 2.3.1 Khái niệm cảm biến khí 46 2.3.2 Phƣơng pháp đo đặc trƣng nhạy khí 47 2.4 THỰC NGHIỆM 48 2.4.1 Hóa chất thiết bị 48 2.4.2 Sơ đồ tổng hợp nanocomposite polyaniline với TiO2 50 2.4.3 Sơ đồ tổng hợp nanocomposite polyaniline với ống bon nano đơn vách 51 2.4.4 Sơ đồ tổng hợp nanocomposite polypyrrole với ống bon nano đơn vách 52 2.5 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 53 2.5.1 Hình thái bề mặt màng 53 2.5.2 Phổ hồng ngoại Raman vật liệu nanocomposite 60 KẾT LUẬN CHƢƠNG 69 Chƣơng NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA TITANIUM DIOXIDE LÊN TÍNH CHẤT NHẠY KHÍ CỦA POLYANILINE 71 3.1 MỞ ĐẦU 71 3.2 CƠ CHẾ NHẠY KHÍ CỦA NANOCOMPOSITE TRÊN NỀN POLYANILINE 72 3.3 THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ ĐẶC TRƢNG NHẠY KHÍ CỦA NANOCOMPOSITE GIỮA POLYANILINE VÀ TiO2 73 3.3.1 Đặc trƣng nhạy khí NH3 nanocomposite PANi/TiO2 73 3.3.2 Kết đo độ nhạy khí O2 nanocomposite PANi/TiO2 85 KẾT LUẬN CHƢƠNG 88 ii Chƣơng NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA ỐNG CÁC BON NANO ĐƠN VÁCH LÊN TÍNH CHẤT NHẠY KHÍ CỦA POLYANILINE VÀ POLYPYRROLE 90 4.1 MỞ ĐẦU 90 4.2 NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT NHẠY KHÍ CỦA NANOCOMPOSITE GIỮA POLYANILINE VỚI ỐNG CÁC BON NANO ĐƠN VÁCH 93 4.2.1 Tính chất nhạy khí NH3 nanocomposite PANi/SWNTs 93 4.2.2 Kết đặc trƣng nhạy khí O2 nanocomposite PANi/SWNTs 96 4.3 NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT NHẠY KHÍ CỦA VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE GIỮA POLYPYRROLE VỚI ỐNG CÁC BON NANO ĐƠN VÁCH 99 4.3.1 Tính chất nhạy khí NH3 nanocomposite PPy/SWNTs 99 4.3.2 Tính chất nhạy khí O2 vật liệu nanocomposite PPy/SWNTs 102 KẾT LUẬN CHƢƠNG 106 KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ 108 ĐỊNH HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 109 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO 111 iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Các chữ viết tắt Ký hiệu Tên tiếng Việt Tên tiếng Anh CNTs Ống bon nano Carbon nanotubes SWNTs Ống bon nano đơn vách Single- walled carbon nanotubes FESEM 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 điơxít Titanium dioxide HOMO Orbital phân tử bị chiếm cao Highest occupied molecular orbital LUMO Orbital phân tử không bị chiếm thấp Lowest unoccupied molecular orbital VB Vùng hoá trị Valence band CB Vùng dẫn Conduction band APS Ammonium Peroxy Disulfate Dono Ammonium Peroxy Disulfate Các tâm cho điện tử Accepto Các tâm nhận điện tử Acceptor UV Tia tử ngoại Ultra Violet Vis Ánh sáng nhìn thấy Visible light ppm Một phần triệu Parts per million Donor Các ký hiệu Ký hiệu Tên tiếng Việt Tên tiếng Anh  Bƣớc sóng Wavelength  Góc teta Theta iv MW Khối lƣợng phân tử Molecular weight Rg Điện trở màng có khí thử Resistances of the sensitive film in a measuring gas R0 Điện trở màng khơng có khí thử Resistances of the sensitive film in clean air S Độ đáp ứng Respone 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 v DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Cơng thức cấu tạo polyaniline Hình 1.2 Cơng thức cấu tạo trạng thái PANi: a) trạng thái khử, b) trạng thái xy hóa nửa, c) trạng thái xy hóa hồn tồn Hình 1.3 a) Dạng cation gốc aniline, b) Các dạng cộng hưởng cation gốc aniline Hình 1.4 Dạng dime dạng gốc cation dime Hình 1.5 Quá trình hình thành polyaniline Hình 1.6 Ảnh SEM sản phẩm ANi (0,2 mol/L) trình ơxy hóa APS: a) 7 môi trường amoniac, b) nước , c) 0,4 M axetic axít, d) HCl, e) vơ định hình PANi (0,2mol/L, 0,05mol/L APS pH>3,5, f) PANi (0,2mol/L 0,4M axít axetic với 0,25mol/L APS pH~2,5-3 Hình 1.7 Sự hình thành polaron bipolaron PANi có pha tạp axít HX 12 Hình 1.8 Sơ đồ cấu trúc vùng lượng PANi 13 Hình 1.9 Ảnh SEM TEM sợi nano polyaniline trùng hợp mơi trường HCl 15 Hình 1.10 Phản ứng sợi nano polyaniline với khí NO2 nồng độ: (a) 10 ppm (b) 50 ppm (c) 100 ppm (d) 200 ppm Khơng khí khơ bơm 100 s, sau bơm khí NO2 1800 s 15 Hình 1.11 Ảnh SEM sợi nano PANi (trái) mặt cắt ngang phần màng PANi (phải) 16 Hình 1.12 Cấu trúc hóa học PPy: a) dạng tự nhiên, b) dạng quinoid, c) dạng polaron, d) dạng bipolaron 17 Hình 1.13 Cấu trúc vùng lượng PPy: a) tự nhiên, b) polaron, c) bipolaron, d) ôxy hóa hồn tồn 18 Hình 1.14 Sơ đồ trùng hợp PPy phương pháp hóa học sử dụng FeCl3 19 Hình 1.15 a) Ảnh SEM PPy nước: điều kiện phản ứng (FeCl3=48 g/l, Py 14,9.10-2 mol/l b) Ảnh SEM PPy methanol: điều kiện phản ứng (FeCl3=48 g/l, Py 14,9.10-2 mol/l thể tích 100 ml, phản ứng nhiệt độ phịng 20 Hình 1.16 Q trình biến đổi trạng thái ơxy hóa khử PPy 22 Hình 1.17 Ảnh SEM của: (a) PPy thuần, (b) PPy sử dụng tạp chất p-TS với APS chất ơxy hóa 23 Hình 1.18 Sơ đồ minh họa ảnh chụp hiển vi quang học mảng vi điện cực vàng bề mặt thủy tinh 23 Hình 1.19 Ảnh SEM PPy/FeCl3 với tỷ lệ 0,429 4,29 24 Hình 1.20 Đồ thị độ đáp ứng cảm biến PPy-I PPy-II a) 100, 400 700 ppm, b) theo nồng độ CO2 nhiệt độ phịng Hình 1.21 Ảnh SEM TiO2 mặt cắt ngang màng TiO2 vi 24 27 Hình 1.22 Độ đáp ứng khí CO màng TiO2 (độ dày màng 250 1000 nm) phủ điện cực khác 200, 250 300 0C 27 Hình 1.23 Ảnh TEM SWNTs a) tinh chế, b) lọc 30 Hình 1.24 Độ đáp ứng SWNTs theo nồng độ khí NH3 NO2 31 Hình 1.25 Độ đáp ứng khí SWNTs, PEDOT T:PSS phủ SWNTs 31 Hình 1.26 Ảnh SEM màng: a) PANi, b) PANi/TiO2, c) PANi/SnO2 d) PANi/In2O3 33 Hình 1.27 Ảnh hiển vi điện tử quét màng: a) PANi, b) - e) PANi/TiO2 (20-50 % khối lượng) f) TiO2 33 Hình 1.28 Ảnh SEM sợi composite PANi/TiO2 với tỷ lệ TiO2: P1 61,26 %, P5 40,7 % P5 28,13 % 34 Hình 1.29 Đáp ứng sợi composite PANi/TiO2 với khí NH3 34 Hình 1.30 Sự thay đổi điện trở cảm biến nhiệt độ phòng: a) 35 ppm NH3, b) 80 ppm CO 36 Hình 1.31 Sự thay đổi điện trở thay đổi cảm biến hàm thời gian nhiệt độ phòng với nồng độ khác hỗn hợp khí NH3 CO 36 Hình 1.32 Ảnh SEM phân bố kích thích 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 nồng độ 3000 ppm 38 Hình 2.1 Cơ chế đo phổ IR 45 Hình 2.2 Cấu hình cảm biến khí sở độ dẫn điện 47 Hình 2.3 Cách tính thời gian đáp ứng hồi phục mẫu chế tạo nhiệt độ phịng 48 Hình 2.4 Điện cực dùng để đo đáp ứng khí: a) chưa phủ, b) sau phủ CPs 49 Hình 2.5 a) Sơ đồ hệ đo độ đáp ứng khí, b) Sơ đồ mạch điện đo điện trở cảm biến dựa nguồn 49 Hình 2.6 Sơ đồ tổng hợp nanocomposite PANi/TiO2 50 Hình 2.7 Sơ đồ tổng hợp nanocomposite PANi/SWNTs 51 Hình 2.8 Sơ đồ tổng hợp nanocomposite PPy/SWNTs Hình 2.9 Ảnh SEM màng TiO2 Hình 2.10 Ảnh TEM TiO2 Hình 2.11 Ảnh SEM màng PANi Hình 2.12 Ảnh TEM PANi Hình 2.13 Ảnh SEM nanocomposite PANi/TiO2: a) 50 % TiO2, b) 10 % TiO2 Hình 2.14 Ảnh TEM nanocomposite PANi/TiO2; a) 10 % TiO2, b) 50 % TiO2 Hình 2.15 Ảnh SEM SWNTs Hình 2.16 Ảnh TEM SWNTs Hình 2.17 Ảnh SEM màng nanocomposite PANi/SWNTs Hình 2.18 Ảnh TEM nanocomposite PANi/SWNTs Hình 2.19 a) Ảnh SEM, b) ảnh TEM PPy vii 52 53 53 54 54 55 56 56 57 57 58 58 Hình 2.20 Ảnh SEM của: a) PPy, b) SWNTs c) composite PPy/SWNTs 59 Hình 2.21 Ảnh TEM của: a) SWNTs, b) nanocomposite PPy/SWNTs, c) hình phóng to cấu trúc lõi- vỏ PPy SWNTs 59 Hình 2.22 Phổ hồng ngoại PANi 60 Hình 2.23 Phổ hồng ngoại nanocomposite PANi/TiO2 62 Hình 2.24 Phổ hồng ngoại nanocomposite PANi/SWNTs 63 Hình 2.25 Phổ hồng ngoại PPy 64 Hình 2.26 Phổ hồng ngoại nanocomposite PPy/SWNTs 65 Hình 2.27 Phổ Raman PANi PANi/TiO2 với bước sóng kích thích 1064 nm 66 Hình 2.28 Phổ Raman của: a) SWNTs, b) PANi, c) PANi/SWNTs với bước sóng kích thích 633 nm 67 Hình 2.29 Phổ Raman của: a) PPy, b) PPy/SWNTs, c) SWNTs, d) AP- Grade SWNTs với bước sóng kích thích 1064 nm 68 Hình 3.1 Q trình proton hóa muối PANi với HCl 73 Hình 3.2 Sự thay đổi điện trở màng nanocomposite 74 Hình 3.3 Mặt cắt ngang PANi điện cực Pt 75 Hình 3.4 Độ đáp ứng khí NH3 nhiệt độ phịng của: a) PANi 40 ppm, b) PANi theo nồng độ 75 Hình 3.5 Phương trình biểu diễn q trình hấp phụ khí NH3 điện trở PANi 76 Hình 3.6 Sơ đồ mô hấp phụ giải hấp phụ khí NH3 chuỗi PANi 77 Hình 3.7 Phương trình biểu diễn q trình giải hấp phụ khí NH3 điện trở PANi 77 Hình 3.8 Ảnh SEM mặt cắt ngang nanocomposite PANi/TiO2 điện cực Pt 78 Hình 3.9 Độ đáp ứng khí NH3 nồng độ 40 ppm nhiệt độ phòng PANi/TiO2 (40 % TiO2) với chiều dày màng 2,5 m 79 Hình 3.10 Độ đáp ứng khí NH3 100 ppm nhiệt độ phịng PANi/TiO2 theo tỷ lệ phần trăm khối lượng TiO2 79 Hình 3.11 Giản đồ XRD của: a) TiO2, b) PANi thuần, c) PANi/TiO2 80 Hình 3.12 Ảnh SEM a) PANi thuần, b) PANi/TiO2 81 Hình 3.13 Ảnh SEM mặt cắt ngang điện cực a) PANi thuần, b) PANi/TiO2 81 Hình 3.14 Sơ đồ mạch kích thước nano chuyển tiếp dị chất p-n khóa để điều khiển lưu lượng điện tích sợi TiO2 82 Hình 3.15 Mơ hình giải thích chế nhạy khí cấu trúc sợi nanocomposite PANi/TiO2 83 Hình 3.16 Ảnh SEM PANi/TiO2 với: a) 50 % , b) 30 %, c) 10 % TiO2 83 Hình 3.17 Độ đáp ứng PANi/TiO2 (50 % TiO2) nhiệt độ phòng nồng độ O2 thay đổi  21 % thể tích 85 Hình 3.18 Đồ thị thay đổi độ đáp ứng nhiệt độ phòng nanocomposite PANi/TiO2 tỷ lệ phần trăm khối lượng TiO2 khác với khí O2 có nồng độ thay đổi  21 % thể tích 86 viii [23] M Campos, F R Simões, and E C Pereira, “Influence of methane in the electrical properties of polypyrrole films doped with dodecylbenzene sulfonic acid,” Sensors Actuators B Chem., vol 125, no 1, pp 158–166, Jul 2007 [24] S Carquigny, J.-B Sanchez, F Berger, B Lakard, and F Lallemand, “Ammonia gas sensor based on electrosynthesized polypyrrole films.,” Talanta, vol 78, no 1, pp 199–206, Apr 2009 [25] V V Chabukswar, S Pethkar, and A A Athawale, “Acrylic acid doped polyaniline as an ammonia sensor,” Sensors Actuators B., vol 77, pp 657–663, 2001 [26] H Chang, J Do Lee, S M Lee, and Y H Lee, “Adsorption of NH3 and NO2 molecules on carbon nanotubes,” Appl Phys Lett., vol 79, no 23, p 3863, 2001 [27] Y Chen, Y Li, H Wang, and M Yang, “Gas sensitivity of a composite of multiwalled carbon nanotubes and polypyrrole prepared by vapor phase polymerization,” Carbon N Y., vol 45, no 2, pp 357–363, Feb 2007 [28] Y Cheng, J Zhao, and G Wang, “Synthesis of polypyrrole nanoparticles by microemulsion polymerization for photocatalysis,” J Wuhan Univ Technol Sci Ed., vol 28, no 4, pp 787–792, Jul 2013 [29] H K Chitte, “Synthesis of Polypyrrole Using Ammonium Peroxy Disulfate (APS) as Oxidant Together with Some Dopants for Use in Gas Sensors,” Mater Sci Appl., vol 02, pp 1491–1498, 2011 [30] S M Cho, Y J Kim, Y S Kim, Y Yang, and S Ha, “The Application of Carbon Nanotube – Polymer Composite as Gas Sensing Materials,” IEEE Sens J., pp 701– 704, 2004 [31] H H Choi, J Lee, K.-Y Dong, B.-K Ju, and W Lee, “Gas Sensing performance of composite materials using conducting polymer/single-walled carbon nanotubes,” Macromol Res., vol 20, no 2, pp 143–146, Jan 2012 [32] P G Collins, “Extreme Oxygen Sensitivity of Electronic Properties Extreme Oxygen Sensitivity of Electronic Properties of Carbon Nanotubes,” Science (80- )., vol 287, pp 1801–1804, 2000 [33] S Cosnier and M Holzinger, “Design of carbon nanotube-polymer frameworks by electropolymerization of SWCNT-pyrrole derivatives,” Electrochim Acta, vol 53, no 11, pp 3948–3954, Apr 2008 [34] H Dai, “Carbon nanotubes: synthesis, integration, and properties.,” Acc.Chem.Res, vol 35, no 12, pp 1035–1044, Dec 2002 [35] Y Dai and E Blaisten-Barojas, “Energetics, structure, and charge distribution of reduced and oxidized n-pyrrole oligomers: a density functional approach.,” J Chem Phys., vol 129, no 16, p 164903, Oct 2008 113 [36] D S Dhawale, D P Dubal, a M More, T P Gujar, and C D Lokhande, “Room temperature liquefied petroleum gas (LPG) sensor,” Sensors Actuators B Chem., vol 147, no 2, pp 488–494, Jun 2010 [37] D S Dhawale, R R Salunkhe, U M Patil, K V Gurav, A M More, and C D Lokhande, “Room temperature liquefied petroleum gas (LPG) sensor based on ppolyaniline/n-TiO2 heterojunction,” Sensors Actuators B Chem., vol 134, no 2, pp 988–992, Sep 2008 [38] B Ding, M Wang, J Yu, and G Sun, “Gas sensors based on electrospun [39] [40] [41] [42] [43] [44] nanofibers.,” Sensors (Basel)., vol 9, no 3, pp 1609–24, Jan 2009 M Ding, Y Tang, P Gou, M J Reber, and A Star, “Chemical sensing with polyaniline coated single-walled carbon nanotubes.,” Adv Mater., vol 23, no 4, pp 536–40, Jan 2011 T Dürkop, S A Getty, E Cobas, and M S Fuhrer, “Extraordinary Mobility in Semiconducting Carbon Nanotubes,” Nano Lett., vol 4, no 1, pp 35–39, Jan 2004 T P Dyachkova, A V Melezhyk, Z G Morozova, A V Shuklinov, and A G Tkachev, “Effects of the nature of oxidant and synthesis,” Вестник ТГТУ., pp 718– 730, 2012 H Eisazadeh, “Studying the Characteristics of Polypyrrole and its Composites,” World J Chem., vol 2, no 2, pp 67–74, 2007 X Feng, S Irle, H Witek, K Morokuma, R Vidic, and E Borguet, “Sensitivity of ammonia interaction with single-walled carbon nanotube bundles to the presence of defect sites and functionalities.,” J Am Chem Soc., vol 127, no 30, pp 10533–8, Aug 2005 M Ferrandon, X Wang, A J Kropf, D J Myers, G Wu, C M Johnston, and P Zelenay, “Stability of iron species in heat-treated polyaniline–iron–carbon polymer electrolyte fuel cell cathode catalysts,” Electrochim Acta, vol 110, pp 282–291, Nov 2013 [45] J Foroughi, G M Spinks, and G G Wallace, “The mechanical and the electrical properties of conducting polypyrrole fibers,” J Appl Phys., vol 107, pp 103712– 103714, 2010 [46] Y Furukawa, S Tazawa, Y Fujii, and I Harada, “Raman spectra of polypyrrole and its 2,5- 13C- substituted and C-deuterared analogues in doped and undoped states,” Synth Met., vol 24, pp 329–341, 1988 [47] P M George, A W Lyckman, D A LaVan, A Hegde, Y Leung, R Avasare, C Testa, P M Alexander, R Langer, and M Sur, “Fabrication and biocompatibility of polypyrrole implants suitable for neural prosthetics.,” Biomaterials, vol 26, no 17, pp 3511–9, Jun 2005 114 [48] K Ghanbari, S Z Bathaie, and M F Mousavi, “Electrochemically fabricated polypyrrole nanofiber-modified electrode as a new electrochemical DNA biosensor.,” Biosens Bioelectron., vol 23, no 12, pp 1825–31, Jul 2008 [49] M Ginic-Markovic, J G Matisons, R Cervini, G P Simon, and P M Fredericks, “Synthesis of New Polyaniline/Nanotube Composites Using Ultrasonically Initiated Emulsion Polymerization,” Chem Mater, vol 18, no 26, pp 6258–6265, 2006 [50] F Gomes de Souza, M Almeida, B G Soares, and J Carlos Pinto, “Preparation of a semi-conductive thermoplastic elastomer vulcanizate based on EVA and NBR [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] blends with polyaniline,” Polym Test., vol 26, no 5, pp 692–697, Aug 2007 J Gong, Y Li, Z Hu, Z Zhou, and Y Deng, “Ultrasensitive NH3 Gas Sensor from Polyaniline Nanograin Enchased TiO2 Fibers,” J Phys Chem C, vol 114, no 21, pp 9970–9974, 2010 C Guo, F Hu, C M Li, and P K Shen, “Direct electrochemistry of hemoglobin on carbonized titania nanotubes and its application in a sensitive reagentless hydrogen peroxide biosensor.,” Biosens Bioelectron., vol 24, no 4, pp 825–30, Dec 2008 K Gurunathan, D P Amalnerkar, and D C Trivedi, “Synthesis and characterization of conducting polymer composite (PAn/TiO2) for cathode material in rechargeable battery,” Mater Lett., vol 57, no 9–10, pp 1642–1648, Feb 2003 H Letheby, “On the production of a blue substance by the electrolysis of sulphate of aniline,” J Chem Soc., vol 15, pp 161–163, 1862 H Yoon; M Chang and J Jang, “Sensing Behaviors of Polypyrrole Nanotubes Prepared in Reverse Microemulsions : Effects of Transducer Size and Transduction Mechanism,” J Phys Chem B, vol 110, no 29, pp 14074–14077, 2006 A Hamilton, “The Formation and Characterisation of a Polypyrrole Based Sensor for the Detection of Urea,” 2012 G Han, J Yuan, G Shi, and F Wei, “Electrodeposition of polypyrrole/multiwalled carbon nanotube composite films,” Thin Solid Films, vol 474, no 1–2, pp 64–69, Mar 2005 [58] D W Hatchett and M Josowicz, “Composites of intrinsically conducting polymers as sensing nanomaterials.,” Chem Rev., vol 108, no 2, pp 746–69, Feb 2008 [59] Z P He, Y C Shi, L B Sun, B Li, and H J Nie, “Preparation of PolyanilineModified TiO2 Nanoparticles by In Situ Chemical Oxidative Polymerization and their Photocatalytic Activity for the Degradation of Methyl Orange under Natural Light,” Adv Mater Res., vol 669, pp 24–29, Mar 2013 [60] A J Heeger, “Semiconducting and Metallic Polymers : The Fourth Generation of Polymeric Materials ( Nobel Lecture ),” Agrew Chem Int Ed, vol 40, pp 2591– 2611, 2001 115 [61] S C Hernandez, D Chaudhuri, W Chen, N V Myung, and A Mulchandani, “Single Polypyrrole Nanowire Ammonia Gas Sensor,” Electroanalysis, vol 19, no 19–20, pp 2125–2130, Oct 2007 [62] C Hierold, A Jungen, C Stampfer, and T Helbling, “Nano electromechanical sensors based on carbon nanotubes,” Sensors Actuators A Phys., vol 136, no 1, pp 51–61, May 2007 [63] N V Hieu, N Q Dung, P D Tam, T Trung, and N D Chien, “Thin film polypyrrole/SWCNTs nanocomposites-based NH3 sensor operated at room [64] [65] [66] [67] [68] [69] temperature,” Sensors Actuators B Chem., vol 140, no 2, pp 500–507, Jul 2009 T Hino, S Taniguchi, and N Kuramoto, “Syntheses of conductive adhesives based on epoxy resin and polyanilines by usingN-tert-butyl-5-methylisoxazolium perchlorate as a thermally latent curing reagent,” J Polym Sci Part A Polym Chem., vol 44, no 2, pp 718–726, Jan 2006 J Huang and R B Kaner, “A General Chemical Route to Polyaniline Nanofibers,” J Am Chem Soc, vol 126, pp 851–855, 2004 J Huang, S Virji, B H Weiller, and R B Kaner, “Nanostructured polyaniline sensors.,” Chem a Eur J., vol 10, pp 1314–1319, Mar 2004 J Huang, S Virji, B H Weiller, and R B Kaner, “Polyaniline Nanofibers : Facile Synthesis and Chemical Sensors,” J Am Chem Soc, vol 125, no 2, pp 314–315, 2003 J Huang, T Yang, Y Kang, Y Wang, and S Wang, “Gas sensing performance of polyaniline/ZnO organic-inorganic hybrids for detecting VOCs at low temperature,” J Nat Gas Chem., vol 20, no 5, pp 515–519, Sep 2011 D H Huh, M Chae, W J Bae, W H Jo, and T.-W Lee, “A soluble self-doped conducting polyaniline graft copolymer as a hole injection layer in polymer lightemitting diodes,” Polymer (Guildf)., vol 48, no 25, pp 7236–7240, Nov 2007 [70] D N Huyen, N T Tung, N D Thien, and L H Thanh, “Effect of TiO2 on the gas sensing features of TiO2/PANi nanocomposites.,” Sensors (Basel)., vol 11, no 2, pp 1924–31, Jan 2011 [71] D N Huyen, N T Tung, T D Vinh, and N D Thien, “Synergistic effects in the gas sensitivity of polypyrrole/single wall carbon nanotube composites.,” Sensors (Basel)., vol 12, no 6, pp 7965–74, Jan 2012 [72] G N Ibrahim A Al-Homoudi a, J.S Thakur, R Naik c, G.W Auner b, “Anatase TiO2 films based CO gas sensor: Film thickness, substrate and temperature effects,” Appl Surf Sci., vol 253, pp 8607–8614, Aug 2007 [73] S Iijima, “Helical microtubles of graphitic carbon,” Nature, vol 354, pp 56–58, 1991 116 [74] O Ingan s, T Skotheim, and I Lundstr m, “Polypyrrole-semiconductor Schottky barriers,” J Appl Phys., vol 54, no 6, p 3636, 1983 [75] J L Bredas, J C Scott, K Yakushi, and G B Street, “Polarons and bipolarons in polypyrrole: Evolution of the band structure and optical spectrum upon doping,” Phys Rev B, vol 30, no 2, pp 1023–1025, 1984 [76] J Janata and M Josowicz, “Conducting polymers in electronic chemical sensors.,” Nat Mater., vol 2, no 1, pp 19–24, Jan 2003 [77] J Jang and J Bae, “Carbon nanofiber/polypyrrole nanocable as toxic gas sensor,” [78] [79] [80] [81] [82] Sensors Actuators B Chem., vol 122, no 1, pp 7–13, Mar 2007 N Jha, P Ramesh, E Bekyarova, X Tian, F Wang, M E Itkis, and R C Haddon, “Functionalized single-walled carbon nanotube-based fuel cell benchmarked against US DOE 2017 technical targets.,” Sci Rep., vol 3, p 2257, Jan 2013 J Jian, X Guo, L Lin, Q Cai, J Cheng, and J Li, “Sensors and Actuators B : Chemical Gas-sensing characteristics of dielectrophoretically assembled composite film of oxygen plasma-treated SWCNTs and PEDOT/PSS polymer,” Sensors Actuators B Chem., vol 178, pp 279–288, 2013 T Jiang, Z Wang, Z Li, W Wang, X Xu, X Liu, J Wang, and C Wang, “Synergic effect within n-type inorganic–p-type organic nano-hybrids in gas sensors,” J Mater Chem C, vol 1, no 17, p 3017, 2013 M Joubert, M Bouhadid, D Bộguộ, P Iratỗabal, N Redon, J Desbriốres, and S Reynaud, “Conducting polyaniline composite: From syntheses in waterborne systems to chemical sensor devices,” Polymer (Guildf)., vol 51, no 8, pp 1716– 1722, Apr 2010 M H H Jumali, I Izzuddin, N Ramli, M Mat Salleh, and M Yahaya, “Effect of Polyaniline additions on structural and gas sensing behaviour of metal oxides thin films,” in Second International Conference on Smart Materials and Nanotechnology in Engineering, 2009, vol 7493, p 74930B–74930B–7 [83] A B Kaiser, “Systematic Conductivity Behavior in Conducting Polymers: Effects of Heterogeneous Disorder,” Adv Mater., vol 13, no 12–13, pp 927–941, Jul 2001 [84] B Karunagaran, P Uthirakumar, S J Chung, S Velumani, and E.-K Suh, “TiO2 thin film gas sensor for monitoring ammonia,” Mater Charact., vol 58, no 8–9, pp 680–684, Aug 2007 [85] A Kaynak, L Rintoul, and G A George, “Change of mechanical and electrical properties of polypyrrole films with dopant concentration and oxidative aging,” Mater Res Bull., vol 35, pp 813–824, 2000 117 [86] H J Kharat, K P Kakde, P A Savale, K Datta, P Ghosh, and M D Shirsat, “Synthesis of polypyrrole films for the development of ammonia sensor,” Polym Adv Technol., vol 18, no March, pp 397–402, 2007 [87] M J Klink, E I Iwuoha, and E E Ebenso, “Electrochemical Properties of Nanotubes and Nanomicelles from Novel Polyaniline and Derivative,” Int J Electrochem Sci., vol 7, pp 3031–3046, 2012 [88] J Kong, Nathan R Franklin, Chongwu Zhou, Michael G Chapline, Shu Peng, Kyeongjae Cho, Hongjie, Dai, Kong, “Nanotube Molecular Wires as Chemical [89] [90] [91] [92] [93] [94] Sensors,” Science (80- )., vol 287, pp 622–625, Jan 2000 G Korotcenkov, “Metal oxides for solid-state gas sensors: What determines our choice?,” Mater Sci Eng B, vol 139, no 1, pp 1–23, Apr 2007 S Koul, “Mixed dopant conducting polyaniline reusable blend for the detection of aqueous ammonia,” Sensors Actuators B Chem., vol 104, no 1, pp 57–67, Jan 2005 A L Kukla, Y M Shirshov, and S A Piletsky, “Ammonia sensors based on sensitive polyaniline films,” Sensors Actuators B, vol 37, no 3, pp 135–140, Dec 1996 P Kunzo, P Lobotka, E Kovacova, K Chrissopoulou, L Papoutsakis, S H Anastasiadis, Z Krizanova, and I Vavra, “Nanocomposites of polyaniline and titania nanoparticles for gas sensors,” Phys Status Solidi, vol 210, no 11, pp 2341–2347, Nov 2013 B J Landi, R P Raffaelle, S L Castro, and S G Bailey, “Single-wall carbon nanotube-polymer solar cells,” Prog Photovoltaics Res Appl., vol 13, pp 165–172, Mar 2005 U Lange, N V Roznyatovskaya, and V M Mirsky, “Conducting polymers in chemical sensors and arrays.,” Anal Chim Acta, vol 614, no 1, pp 1–26, Apr 2008 [95] Y H Lee, “Applications of singlewalled carbon nanotubes- polypyrrole nanocomposites to supercapacitors and gas sensors,” Polym Prepr., vol 46, no 1, p 186, 2005 [96] S Lefrant, M Baibarac, I Baltog, J Y Mevellec, C Godon, and O Chauvet, “Functionalization of single-walled carbon nanotubes with conducting polymers evidenced by Raman and FTIR spectroscopy,” Diam Relat Mater., vol 14, no 3– 7, pp 867–872, Mar 2005 [97] H Li, K Xie, Y Pan, H Wang, and H Wang, “Study of the mechanism of the variable emissivity infrared electrochromic device based on polyaniline conducting polymer,” Synth Met., vol 162, no 1–2, pp 22–25, Feb 2012 118 [98] H Li, B Zhou, Y Lin, L Gu, W Wang, K a S Fernando, S Kumar, L F Allard, and Y.-P Sun, “Selective interactions of porphyrins with semiconducting singlewalled carbon nanotubes.,” J Am Chem Soc., vol 126, no 4, pp 1014–5, Feb 2004 [99] J Li, L Zhu, Y Wu, Y Harima, A Zhang, and H Tang, “Hybrid composites of conductive polyaniline and nanocrystalline titanium oxide prepared via selfassembling and graft polymerization,” Polymer (Guildf)., vol 47, pp 7361–7367, 2006 [100] Y Li, J Gong, G He, and Y Deng, “Fabrication of polyaniline/titanium dioxide composite nanofibers for gas sensing application,” Mater Chem Phys., vol 129, pp 477–482, Sep 2011 [101] Y Li, J.-L Zheng, J Feng, and X.-L Jing, “Polyaniline micro-/nanostructures: morphology control and formation mechanism exploration,” Chem Pap., vol 67, no 8, pp 876–890, Feb 2013 [102] Y Liao, C Zhang, Y Zhang, V Strong, J Tang, X Li, K Kalantar-zadeh, E M V Hoek, K L Wang, and R B Kaner, “Carbon Nanotube / Polyaniline Composite Nanofibers : Facile Synthesis,” Nano Lett., vol 11, pp 954–959, 2011 [103] N Q Lich, P Q Phan, H N Duong, C D Nguyen, and L H Nguyen, “Enhancement of NH3 gas sensitivity at room temperature by carbon nanotubebased sensor coated with Co nanoparticles.,” Sensors (Basel)., vol 13, no 2, pp 1754–62, Jan 2013 [104] J Lim, N Phiboolsirichit, and S Mubeen, “Electrical and gas sensing properties of polyaniline functionalized single-walled carbon nanotubes,” Nanotechnology, vol 075502, 2010 [105] J.-Y Lin, W.-Y Wang, and Y.-T Lin, “Characterization of polyaniline counter electrodes for dye-sensitized solar cells,” Surf Coatings Technol., vol 231, pp 171– [106] [107] [108] [109] 175, Sep 2013 Q Lin, Y Li, and M Yang, “Gas sensing properties of layer-by-layer selfassembled ultrathin film of polyaniline/titanium dioxide,” Synth Met., vol 162, no 24, pp 2242–2249, Dec 2012 T Lindfors and A Ivaska, “Raman based pH measurements with polyaniline,” J Electroanal Chem., vol 580, no 2, pp 320–329, Jul 2005 J Liu, J Sun, and L Gao, “Flexible single-walled carbon nanotubes/polyaniline composite films and their enhanced thermoelectric properties.,” Nanoscale, vol 3, no 9, pp 3616–9, Sep 2011 S.-S Liu, L.-J Bian, F Luan, M.-T Sun, and X.-X Liu, “Theoretical study on polyaniline gas sensors: Examinations of response mechanism for alcohol,” Synth Met., vol 162, no 9–10, pp 862–867, Jun 2012 119 [110] Z Liu, J Zhou, H Xue, L Shen, H Zang, and W Chen, “Polyaniline/TiO2 solar cells,” Synth Met., vol 156, pp 721–723, May 2006 [111] P Lobotka, P Kunzo, E Kovacova, I Vavra, Z Krizanova, V Smatko, J Stejskal, E N Konyushenko, M Omastova, Z Spitalsky, M Micusik, and I Krupa, “Thin polyaniline and polyaniline/carbon nanocomposite films for gas sensing,” Thin Solid Films, vol 519, no 12, pp 4123–4127, Apr 2011 [112] Y Long, Z Chen, X Zhang, J Zhang, and Z Liu, “Electrical properties of multiwalled carbon nanotube/polypyrrole nanocables: percolation-dominated [113] [114] [115] [116] [117] conductivity,” J Phys D Appl Phys., vol 37, no 14, pp 1965–1969, Jul 2004 K Low, N Chartuprayoon, C Echeverria, C Li, W Bosze, N V Myung, and J Nam, “Polyaniline/poly(ε-caprolactone) composite electrospun nanofiber-based gas sensors: optimization of sensing properties by dopants and doping concentration.,” Nanotechnology, vol 25, no 11, pp 115501–11, Feb 2014 W Lu, A G Fadeev, B Qi, E Smela, B R Mattes, J Ding, G M Spinks, J Mazurkiewicz, D Zhou, G G Wallace, D R MacFarlane, S a Forsyth, and M Forsyth, “Use of ionic liquids for pi-conjugated polymer electrochemical devices.,” Science, vol 297, no 5583, pp 983–987, Aug 2002 X Ma, M Wang, G Li, H Chen, and R Bai, “Preparation of polyaniline–TiO2 composite film with in situ polymerization approach and its gas-sensitivity at room temperature,” Mater Chem Phys., vol 98, no 2–3, pp 241–247, Aug 2006 P P Mahulikar, R S Jadhav, and D G Hundiwale, “Performance of Polyaniline/TiO2 Nanocomposites in Epoxy for Corrosion Resistant Coatings,” Iran Polym J., vol 20, no 5, pp 367–376, 2011 S S Mali, P S Shinde, C Betty, P N Bhosale, W J Lee, and P S Patil, “Nanocoral architecture of TiO2 by hydrothermal process: Synthesis and characterization,” Appl Surf Sci., vol 257, no 23, pp 9737–9746, Sep 2011 [118] A Malik, R Abbasi, M Marsalkova, and J Militky, “Conductometry and Size Characterization of Polypyrrole Nanoparticles Produced by Ball Milling,” J Nanoparticles, vol 2013, pp 1–4, 2013 [119] A Malinauskas, J Kuzmarskyt, R Meskys, and A Ramanavicius, “Bioelectrochemical sensor based on PQQ-dependent glucose dehydrogenase,” Sensors Actuators B Chem., vol 100, pp 387–394, May 2004 [120] R Mazeikiene, A Statino, Z Kuodis, G Niaura, and A Malinauskas, “In situ Raman spectroelectrochemical study of self-doped polyaniline degradation kinetics,” Electrochem commun., vol 8, no 7, pp 1082–1086, Jul 2006 [121] C Meng, C Liu, and S Fan, “Flexible carbon nanotube/polyaniline paper-like films and their enhanced electrochemical properties,” Electrochem commun., vol 11, no 1, pp 186–189, Jan 2009 120 [122] M Miah, Z Iqbal, and E P C Lai, “Rapid CE-UV evaluation of polypyrrolecoated magnetic nanoparticles for selective binding of endocrine disrupting compounds and pharmaceuticals by aromatic interactions,” Anal Methods, vol 4, no 9, p 2866, 2012 [123] K J Mispa, P Subramaniam, and R Murugesan, “Studies on Ion-Exchange Properties of Polyaniline Zr(IV) Tungstoiodophosphate Nanocomposite Ion Exchanger,” J Polym., vol 2013, pp 1–12, 2013 [124] D M Mohilner, R N Adams, and W J Argersinger, “Investigation of the Kinetics [125] [126] [127] [128] [129] and Mechanism of the Anodic Oxidation of Aniline in Aqueous Sulfuric Acid Solution at a Platinum,” J Am Chem Soc, vol 84, pp 3618–3622, 1962 K M Molapo, P M Ndangili, R F Ajayi, G Mbambisa, S M Mailu, N Njomo, M Masikini, P Baker, and E I Iwuoha, “Electronics of Conjugated Polymers ( I ): Polyaniline,” Int Electrochem Sci, vol 7, pp 11859–11875, 2012 A Mostafaei and F Nasirpouri, “Epoxy/polyaniline–ZnO nanorods hybrid nanocomposite coatings: Synthesis, characterization and corrosion protection performance of conducting paints,” Prog Org Coatings, vol 77, no 1, pp 146– 159, Jan 2014 F Nada, Atta, G Ahmed, and H M A Amin, “Synthesis and Photoelectrochemical Behavior of a Hybrid Electrode Composed of Polyaniline Encapsulated in Highly Ordered TiO2 Nanotubes Array,” Int J Electrochem Sci., vol 7, pp 3610–3626, 2012 A Nan, R Turcu, I Bratu, C Leostean, O Chauvet, E Gautron, and J Liebscher, “Novel magnetic core-shell Fe3O4 polypyrrole nanoparticles functionalized by peptides or albumin,” ARKIVOC, vol 2010, no x, pp 185–198, 2010 S Nasirian and H Milani Moghaddam, “Effect of different titania phases on the hydrogen gas sensing features of polyaniline/TiO2 nanocomposite,” Polymer (Guildf)., vol 55, no 7, pp 1866–1874, Apr 2014 [130] S Nasirian and H Milani Moghaddam, “Hydrogen gas sensing based on polyaniline/anatase titania nanocomposite,” Int J Hydrogen Energy, vol 39, no 1, pp 630–642, Jan 2014 [131] L Pan, H Qiu, C Dou, Y Li, L Pu, J Xu, and Y Shi, “Conducting polymer nanostructures: template synthesis and applications in energy storage.,” Int J Mol Sci., vol 11, no 7, pp 2636–57, Jan 2010 [132] J H Park, J M Ko, O O Park, and D.-W Kim, “Capacitance properties of graphite/polypyrrole composite electrode prepared by chemical polymerization of pyrrole on graphite fiber,” J Power Sources, vol 105, no 1, pp 20–25, Mar 2002 121 [133] S L Patil, M A Chougule, S G Pawar, S Sen, A V Moholkar, J H Kim, and V B Patil, “Fabrication of Polyaniline-ZnO Nanocomposite Gas Sensor,” Sensors & Transducers, vol 134, no 11, pp 120–131, 2011 [134] D R Paul and L M Robeson, “Polymer nanotechnology: Nanocomposites,” Polymer (Guildf)., vol 49, no 15, pp 3187–3204, Jul 2008 [135] S Pawar, M Chougule, S Patile, B Raut, D Dalvi, P Patil, S Sen, P Joshi, and V Patil, “Fabrication of Nanocrystalline TiO2 Thin Film Ammonia Vapor Sensor,” J Sens Technol., vol 01, pp 9–16, 2011 [136] S G Pawar, M A Chougule, S L Patil, B T Raut, P R Godse, S Sen, and V B Patil, “Room Temperature Ammonia Gas Sensor Based on,” IEEE Sens J., vol 11, no 12, pp 3417–3423, 2011 [137] S G Pawar, M A Chougule, S Sen, and V B Patil, “Development of Nanostructured Polyaniline – Titanium Dioxide Gas Sensors for Ammonia Recognition,” J Appl Polym Sci., vol 125, pp 1418–1424, 2012 [138] Phan Quốc Phơ; Nguyễn Đức Chiến, Giáo trình Cảm biến Hà Nội: NXB Khoa học kỹ thuật, 2008, p 328 [139] S W Phang, M Tadokoro, J Watanabe, and N Kuramoto, “Microwave absorption behaviors of polyaniline nanocomposites containing TiO2 nanoparticles,” Curr Appl Phys., vol 8, no 3–4, pp 391–394, May 2008 [140] N J Pinto, I Ramos, R Rojas, P.-C Wang, and A T Johnson, “Electric response of isolated electrospun polyaniline nanofibers to vapors of aliphatic alcohols,” Sensors Actuators B Chem., vol 129, no 2, pp 621–627, Feb 2008 [141] N Prabhakar, K Arora, S P Singh, M K Pandey, H Singh, and B D Malhotra, “Polypyrrole-polyvinyl sulphonate film based disposable nucleic acid biosensor.,” Anal Chim Acta, vol 589, no 1, pp 6–13, Apr 2007 [142] A F Quigley, J M Razal, B C Thompson, S E Moulton, M Kita, E L Kennedy, G M Clark, G G Wallace, and R M I Kapsa, “A Conducting-Polymer Platform with Biodegradable Fibers for Stimulation and Guidance of Axonal Growth,” Adv Mater., vol 21, no 43, pp 4393–4397, Nov 2009 [143] M Radoičić, Z Šaponjić, J Nedeljković, G Ćirić-Marjanović, and J Stejskal, “Self-assembled polyaniline nanotubes and nanoribbons/titanium dioxide nanocomposites,” Synth Met., vol 160, no 11–12, pp 1325–1334, Jun 2010 [144] M Raicopol, A Prun, C Damian, and L Pilan, “Functionalized single-walled carbon nanotubes/polypyrrole composites for amperometric glucose biosensors,” Nanoscale Res Lett., vol 8, pp 3–8, 2013 [145] M K Ram, O Yavuz, and M Aldissi, “NO2 gas sensing based on ordered ultrathin films of conducting polymer and its nanocomposite,” Synth Met., vol 151, no 1, pp 77–84, May 2005 122 [146] P C Ramamurthy, A M Malshe, W R Harrell, R V Gregory, K McGuire, and A M Rao, “Polyaniline/single-walled carbon nanotube composite electronic devices,” Solid State Electron., vol 48, no 10–11, pp 2019–2024, Oct 2004 [147] A Ramanaviciene and A Ramanavicius, “Molecularly imprinted polypyrrole-based synthetic receptor for direct detection of bovine leukemia virus glycoproteins.,” Biosens Bioelectron., vol 20, no 6, pp 1076–82, Dec 2004 [148] A Ramanavicius, A Ramanaviciene, and A Malinauskas, “Electrochimica Acta Electrochemical sensors based on conducting polymer – polypyrrole ( Review ),” [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] Electrochim Acta, vol 51, pp 6025–6037, 2006 S Ramirezgarcia, M Baeza, M Otoole, Y Wu, J Lalor, G Wallace, and D Diamond, “Towards the development of a fully integrated polymeric microfluidic platform for environmental analysis,” Talanta, vol 77, no 2, pp 463–467, Dec 2008 M F D Reccardis and V Martina, “New method to obtain hybrid conducting nanocomposites bassed on polyaniline and carbon nanotubles,” Stud Ric., vol 6, pp 86–95, 2011 J A Robinson, E S Snow, S C Badescu, T L Reinecke, and F K Perkins, “Role of defects in single-walled carbon nanotube chemical sensors.,” Nano Lett., vol 6, no 8, pp 1747–51, Aug 2006 B A Rozenberg and R Tenne, “Polymer-assisted fabrication of nanoparticles and nanocomposites,” Prog Polym Sci., vol 33, no 1, pp 40–112, Jan 2008 A Z Sadek, W Wlodarski, K Kalantar-Zadeh, C Baker, and R B Kaner, “Doped and dedoped polyaniline nanofiber based conductometric hydrogen gas sensors,” Sensors Actuators A Phys., vol 139, no 1–2, pp 53–57, Sep 2007 N G Sahoo, Y C Jung, H H So, and J W Cho, “Polypyrrole coated carbon nanotubes: Synthesis, characterization, and enhanced electrical properties,” Synth Met., vol 157, no 8–9, pp 374–379, May 2007 R Sainz, A M Benito, M T Martínez, J F Galindo, J Sotres, A M Baró, B Corraze, O Chauvet, a B Dalton, R H Baughman, and W K Maser, “A soluble and highly functional polyaniline–carbon nanotube composite,” Nanotechnology, vol 16, no 5, pp S150–S154, May 2005 R Saito, G Dresselhaus, and M S Dresselhaus, Physical Properties Of Carbon Nanotubes London: Imperial College Press, London, 1998, pp 4–15 G Sakai, N Matsunaga, K Shimanoe, and N Yamazoe, “Theory of gas-diffusion controlled sensitivity for thin film semiconductor gas sensor,” Sensors Actuators B., vol 80, pp 125–131, 2001 U Salzner, “Effects of perfluorination on thiophene and pyrrole oligomers.,” J Phys Chem A, vol 114, no 16, pp 5397–405, Apr 2010 123 [159] J K W Sandler, J E Kirk, I A Kinloch, M S P Shaffer, and A H Windle, “Ultra-low electrical percolation threshold in carbon-nanotube-epoxy composites,” Polymer (Guildf)., vol 44, pp 5893–5899, Sep 2003 [160] I Y Sapurina and M A Shishov, New Polymers for Special Applications INTECH, 2012, pp 251–312 [161] M Shabani-Nooshabadi, S M Ghoreishi, and Y Jafari, “Electrosynthesis of Polyaniline-TiO2 Nanocomposite Films on Aluminum Alloy 3004 Surface and its Corrosion Protection Performance,” J nanostructures, vol 3, pp 65–77, 2013 [162] J Shi, Q Wu, R Li, Y Zhu, Y Qin, and C Qiao, “The pH-controlled morphology transition of polyaniline from nanofibers to nanospheres.,” Nanotechnology, vol 24, no 17, p 175602, May 2013 [163] M Shim, A Javey, N W S Kam, and H Dai, “Polymer Functionalization for AirStable n-Type Carbon Nanotube Field-Effect Transistors,” J Am Chem Soc, vol 123, pp 11512–11513, 2001 [164] G P Siddons, D Merchin, J H Back, J K Jeong, and M Shim, “Highly Efficient Gating and Doping of Carbon Nanotubes with Polymer Electrolytes,” Nano Lett., 2004 [165] J Skotheim, T, Reynolds, Handbook of Conducting Polymer Volume Set: Conjugated Polymers: Theory, Synthesis, Properties, and Characterization, Conjugated Polymers: Processing and Applications, Third Taylor & Francis Group, 2006, p 1024 [166] E Song and J.-W Choi, “An on-chip chemiresistive polyaniline nanowire-based pH sensor with self-calibration capability.,” in Conference proceedings : Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society IEEE Engineering in Medicine and Biology Society Conference, 2012, vol 2012, pp 4018–21 [167] E Song and J.-W Choi, “Conducting Polyaniline Nanowire and Its Applications in Chemiresistive Sensing,” Nanomaterials, vol 3, no 3, pp 498–523, Aug 2013 [168] S Srivastava, S Kumar, V N Singh, M Singh, and Y K Vijay, “Synthesis and characterization of TiO2 doped polyaniline composites for hydrogen gas sensing,” Int J Hydrogen Energy, vol 36, no 10, pp 6343–6355, May 2011 [169] S Srivastava, S S Sharma, S Agrawal, S Kumar, M Singh, and Y K Vijay, “Study of chemiresistor type CNT doped polyaniline gas sensor,” Synth Met., vol 160, pp 529–534, Mar 2010 [170] S Suzuki, Y Watanabe, Y Homma, S Fukuba, S Heun, and A Locatelli, “Work functions of individual single-walled carbon nanotubes,” Appl Phys Lett., vol 85, no 1, p 127, 2004 124 [171] H Tai, Y Jiang, G Xie, and J Yu, “Preparation, Characterization and Comparative NH3-sensing Characteristic Studies of PANI/inorganic Oxides Nanocomposite Thin Films,” J Mater Sci Technol., vol 26, no 7, pp 605–613, Jul 2010 [172] H Tai, Y Jiang, G Xie, J Yu, and X Chen, “Fabrication and gas sensitivity of polyaniline–titanium dioxide nanocomposite thin film,” Sensors Actuators B Chem., vol 125, no 2, pp 644–650, Aug 2007 [173] H Tai, Y Jiang, G Xie, J Yu, X Chen, and Z Ying, “Influence of polymerization temperature on NH3 response of PANI/TiO2 thin film gas sensor,” Sensors [174] [175] [176] [177] [178] [179] Actuators B Chem., vol 129, no 1, pp 319–326, Jan 2008 H Talbi, P Just, and L H Dao, “Electropolymerization of aniline on carbonized polyacrylonitrile aerogel electrodes : applications for supercapacitors,” J Appl Electrochem., vol 33, pp 465–473, 2003 J Tamaki, C Naruo, Y Yamamoto, and M Matsuoka, “Sensing properties to dilute chlorine gas of indium oxide based thin film sensors prepared by electron beam evaporation,” Sensors Actuators B., vol 83, pp 190–194, 2002 S X Tan, J Zhai, M X Wan, L Jiang, and D B Zhu, “Polyaniline as Hole Transport Material to Prepare Solid Solar Cells,” Synth Met., vol 137, no 1–3, pp 1511–1512, Apr 2003 W.-C Tian, Y.-H Ho, C.-H Chen, and C.-Y Kuo, “Sensing performance of precisely ordered TiO2 nanowire gas sensors fabricated by electron-beam lithography.,” Sensors (Basel)., vol 13, no 1, pp 865–74, Jan 2013 R J Tseng, J Huang, J Ouyang, R B Kaner, and Y Yang, “Polyaniline nanofiber/gold nanoparticle nonvolatile memory.,” Nano Lett., vol 5, no 6, pp 1077–80, Jun 2005 J C Ugucioni, N B De Figueiredo, and M Mulato, “Hybrid polyaniline/TiO2 films obtained by casting technique for EGFET devices,” vol 315, no 2009, p 2011, 2011 [180] H Ullah, A A Shah, S Bilal, and K Ayub, “DFT Study of Polyaniline NH3 , CO2 , and CO Gas Sensors : Comparison with Recent Experimental Data,” J Phys Chem C, vol 117, no 45, pp 23701– 23711, 2013 [181] S Virji, J Huang, R B Kaner, and B H Weiller, “Polyaniline Nanofiber Gas Sensors : Examination of Response Mechanisms,” Nano Lett., vol 4, no 3, pp 491– 496, 2004 [182] S Virji, R B Kaner, and B H Weiller, “Hydrogen sensors based on conductivity changes in polyaniline nanofibers.,” J Phys Chem B, vol 110, no 44, pp 22266– 70, Nov 2006 125 [183] S A Waghuley, S M Yenorkar, S S Yawale, and S P Yawale, “Application of chemically synthesized conducting polymer-polypyrrole as a carbon dioxide gas sensor,” Sensors Actuators B Chem., vol 128, no 2, pp 366–373, Jan 2008 [184] A K Wanekaya, Y Lei, E Bekyarova, W Chen, R Haddon, and A Mulchandani, “Fabrication and Properties of Conducting Polypyrrole/SWNT-PABS Composite Films and Nanotubes,” Electroanalysis, vol 18, no 11, pp 1047–1054, 2006 [185] Q Wang, X Dong, Z Pang, Y Du, X Xia, Q Wei, and F Huang, “Ammonia sensing behaviors of TiO2-PANI/PA6 composite nanofibers.,” Sensors (Basel)., vol [186] [187] [188] [189] [190] [191] [192] [193] [194] [195] 12, no 12, pp 17046–57, Jan 2012 Y Wang, Y Liu, L Yuan, F Zhang, W Zhang, C Rong, D Huo, X Zhang, and C Peng, “Gas Sensors Based on Deposited Single-walled Carbon Nanotubespolypyrrole Networks for Ammonia Detection,” Adv Mater Res., vol 815, pp 501–507, 2013 Y Wang and J T W Yeow, “A Review of Carbon Nanotubes-Based Gas Sensors,” J Sensors, vol 2009, pp 1–24, 2009 P Wanna, Y.; Srisukhumbowornchai, N.; Tuantranont, A.; Wisitsoraat, A.; Thavarungkul, N.; Singjai, “The Effect of Carbon Nanotube Dispersion on CO Gas Sensing Characteristics of Polyaniline Gas Sensor,” J Nanosci Nanotechnol., vol 6, no 12, pp 3893–3896, 2006 P Wei and H Tanabe, “Synergy effects between single-walled carbon nanotubes and polypyrrole on the electrocatalysis of their composites for the oxygen reduction reaction,” Carbon N Y., vol 49, no 14, pp 4877–4889, Nov 2011 Q Xiao and X Zhou, “The study of multiwalled carbon nanotube deposited with conducting polymer for supercapacitor,” Electrochim Acta, vol 48, no 5, pp 575– 580, Jan 2003 X B Yan, Z J Han, Y Yang, and B K Tay, “NO2 gas sensing with polyaniline nanofibers synthesized by a facile aqueous/organic interfacial polymerization,” Sensors Actuators B Chem., vol 123, no 1, pp 107–113, Apr 2007 A G Yavuz and A G k, “Preparation of TiO2/PANI composites in the presence of surfactants and investigation of electrical properties,” Synth Met., vol 157, no 4–5, pp 235–242, Mar 2007 F Yilamz, “Polyaniline: Synthesis, characterization, solution properties and composite,” 2007 H Zengin, W Zhou, J Jin, R Czerw, D W Smith, L Echegoyen, D L Carroll, S H Foulger, and J Ballato, “Carbon Nanotube Doped Polyaniline,” Adv Mater., vol 14, no 20, pp 1480–1483, 2010 H Zhang and J F Banfield, “Thermodynamic analysis of phase stability of nanocrystalline titania,” J Mater Chem., vol 8, no 9, pp 2073–2076, 1998 126 [196] L Zhang, M Wan, and Y Wei, “Nanoscaled Polyaniline Fibers Prepared by Ferric Chloride as an Oxidant,” Macromol Rapid Commun., vol 27, no 5, pp 366–371, Mar 2006 [197] T Zhang, M B Nix, B.-Y Yoo, M A Deshusses, and N V Myung, “Electrochemically Functionalized Single-Walled Carbon Nanotube Gas Sensor,” Electroanalysis, vol 18, no 12, pp 1153–1158, Jun 2006 [198] X Zhang, J Zhang, W Song, and Z Liu, “Controllable Synthesis of Conducting Polypyrrole Nanostructures,” J.Phys.Chem B, pp 1158–1165, 2006 [199] X Zhang, J Zhang, R Wang, T Zhu, and Z Liu, “Surfactant-directed polypyrrole/CNT nanocables: synthesis, characterization, and enhanced electrical properties.,” Chemphyschem, vol 5, no 7, pp 998–1002, Jul 2004 [200] J Zheng, G Li, X Ma, Y Wang, G Wu, and Y Cheng, “Polyaniline–TiO2 nanocomposite-based trimethylamine QCM sensor and its thermal behavior studies,” Sensors Actuators B Chem., vol 133, no 2, pp 374–380, Aug 2008 [201] C.-L Zhu, S.-W Chou, S.-F He, W.-N Liao, and C.-C Chen, “Synthesis of core/shell metal oxide/polyaniline nanocomposites and hollow polyaniline capsules,” Nanotechnology, vol 18, no 27, p 275604, Jul 2007 127 ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI  Nguyễn Đức Thiện NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ TÍNH CHẤT NHẠY KHÍ CỦA VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE TRÊN NỀN POLYANILINE VÀ POLYPYRROLE Chuyên... Chƣơng NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA ỐNG CÁC BON NANO ĐƠN VÁCH LÊN TÍNH CHẤT NHẠY KHÍ CỦA POLYANILINE VÀ POLYPYRROLE 90 4.1 MỞ ĐẦU 90 4.2 NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT NHẠY KHÍ CỦA NANOCOMPOSITE. .. TÍNH CHẤT NHẠY KHÍ CỦA VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE GIỮA POLYPYRROLE VỚI ỐNG CÁC BON NANO ĐƠN VÁCH 99 4.3.1 Tính chất nhạy khí NH3 nanocomposite PPy/SWNTs 99 4.3.2 Tính chất nhạy khí O2 vật liệu