Ảnh hưởng của nhiệt độ làm việc lên tính chất nhạy hơi methanol

Hình 3.9. Tính chất hồi đáp hơi methanol với nồng độ 1,03% của cảm biến dựa trên cấu trúc ZnO-H theo nhiệt độ làm việc.

Hình 3.10. Tính chất hồi đáp hơi methanol với nồng độ 1,03% của cảm biến dựa trên cấu trúc Pt(2.5)/ZnO-H theo nhiệt độ làm việc.

Hình 3.9 và 3.10 lần lượt là kết quả khảo sát tính chất hồi đáp và phục hồi hơi methanol với nồng độ 1,03% của các cảm biến sử dụng cấu trúc ZnO- H và Pt(2,5)/ZnO-H tại các nhiệt độ làm việc của cảm biến là 110C, 140C, 170C, 200C, 230Cvà 260C. Kết quả cho thấy các cảm biến có độ lặp lại khá tốt với độ hồi đáp khá ổn định sau nhiều vòng đo được khảo sát. Tại nhiệt độ làm việc thấp của cảm biến (110C), chúng tôi chỉ khảo sát cảm biến với 1 vòng đo do tính chất hồi đáp và phục hồi chậm của các cảm biến. Độ hồi đáp (Ri/Rg) của cảm biến ZnO-H và Pt(2,5)/ZnO-H đã được tính toán và so sánh như trên Hình 3.11. Cả hai cảm biến thể hiện tính chất của của vật liệu ô-xít bán dẫn loại n vì điện trở của cảm biến giảm khi tiếp xúc với hơi methanol. Kết quả cũng cho thấy rằng, khi nhiệt độ tăng độ hồi đáp methanol của cảm biến ZnO-H tăng trong khi đó độ hồi đáp của cảm biến Pt(2,5)/ZnO-H tăng và đạt giá trị cực đại tại nhiệt độ làm việc 230C sau đó độ hồi đáp giảm xuống

khi nhiệt độ làm việc tiếp tục tăng. Hay nói cách khác, nhiệt độ làm việc tối ưu của cảm biến Pt(2,5)/ZnO-H đạt tại 230C.

Kết quả tính toán cho thấy độ hồi đáp của cảm biến Pt(2,5)/ZnO-H đạt giá trị là 60 và cao gấp7,6 lần so với giá trị độ hồi đáp của cảm biến ZnO-H tại nhiệt độ làm việc 230C. Độ hồi đáp của cảm biến cấu trúc Pt(2,5)/ZnO-H có giá trị cao hơn nhiều so với độ hồi đáp của cảm biến ZnO-H ở hầu hết các nhiệt độ làm việc. Như vậy, độ đáp ứng được cải thiện đáng kể đồng thời nhiệt độ làm việc tối ưu của cảm biến giảm xuống khi bề mặt ZnO-H được biến tính bề mặt bởi các hạt nano Pt, điều này cho thấy việc biến tính bề mặt ZnO-H bởi các hạt nano Pt có vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất nhạy của cảm biến hơi methanol.

Hình 3.11. So sánh độ hồi đáp (Ri/Rg) hơi methanol với nồng độ 1,03 % của cảm biến dựa trên cấu trúc ZnO-H và Pt(2,5)/ZnO-H theo nhiệt độ làm việc.