Trong thời gian gần đây, các công bố về tính nhậy khí của vật liệu WO3 ngày càng cho thấy bức tranh đầy đủ của vật liệu này trong ứng dụng cảm biến phát hiện khí độc. Vật liệu WO3 có kích thước nanomet và màng mỏng đã được chứng minh có tính nhậy khí tốt với các khí độc như H2S [23], NOx và NH3 [19], SO2 [24], H2 [9], Cl2 [5], NO2 [15] ... Hình 1.15 mô tả khả năng phát hiện đa dạng các loại khí của dãy cảm biến trên cơ sở vật liệu WO3 [21].
Do quá trình chế tạo, vật liệu WO3 có thể được tạo thành với nhiều hình thái khác nhau, sự đồng đều, độ kết tinh và đặc điểm của từng hình thái có nhiều tác
Hình 1.15. Thiết bị dãy cảm biến trên cơ sở WO3 và khả năng phát
Lương Trung Sơn – CH2011B 31
động tới tính nhậy khí và độ ổn định của cảm biến, trong đó các cấu trúc nano dị hướng (dạng thanh, dây...) thường được thấy có tính nhậy khí khá tốt so với các hình thái khác (hình 1.16).
Ngoài ra, người ta cũng sử dụng các kim loại quý (như Pt, Au, Ag) và kim loại chuyển tiếp (Bi, Sn, Sb, Pd...) để pha tạp vào vật liệu WO3 hoặc chế tạo các vật liệu lai ghép giữa WO3 với các oxit bán dẫn hoặc CNTs... nhằm tăng tính nhậy khí, tốc độ hồi đáp và độ chọn lọc của cảm biến.
Hình 1.17 mô tả một cấu trúc vật liệu WO3 được pha tạp Pt được ứng dụng trong cảm biến phát hiện khí độc. Những vật liệu này cũng cho thấy rõ sự cải thiện các đặc tính nhậy khí so với vật liệu gốc và hứa hẹn những ứng dụng thực tiễn của chúng trong cảm biến phát hiện khí độc.
Hình 1.16. Độ nhậy khí H2 của WO3 với một số hình thái [7]
Lương Trung Sơn – CH2011B 32
CHƢƠNG II: THỰC NGHIỆM
2.1. Tổng hợp vật liệu WO3 có kích thƣớc nano bằng phƣơng pháp thủy nhiệt