môi trường điện hóa
Để khảo sát độ bền của hệ màng 3,5-TFD trong điều kiện điện hóa, chúng tôi đã sử dụng phương pháp LSV để khảo sát quá trình hydro bay hơi ở vùng thế âm và quá trình oxy bay hơi ở vùng thế dương của hai hệ vật liệu HOPG và 3,5-TFD/HOPG.
Quá trình hydro bay hơi ở vùng thế âm được khảo sát bằng phương pháp LSV (Hình 3.11a). Kết quả khảo sát cho thấy tại vùng thế E = -1,3 V vs Ag/AgCl cường độ dòng hydro bay hơi của hệ màng 3,5-TFD/HOPG cao hơn 20 lần so với hệ màng HOPG (25 A/mm2 và 1,3 A/mm2).
Tương tự, quá trình oxy bay hơi ở vùng thế dương cũng được khảo sát bằng phương pháp LSV (Hình 3.11b). Kết quả khảo sát cho thấy tại vùng thế E = +1,4 V vs Ag/AgCl cường độ dòng oxy bay hơi của hệ màng 3,5- TFD/HOPG cũng cao gấp gần 20 lần so với hệ màng HOPG (25 A/mm2 và 1,3 A/mm2). Điều này cho thấy màng phân tử 3,5-TFD đã xúc tác tăng cường quá trình bay hơi của hydro và oxy.
Từ kết quả đo được cho thấy, so với điện cực HOPG, quá trình khử hydro và oxy hóa oxy được tăng cường đối với các hệ vật liệu 3,5- TFD/HOPG, đặc biệt đối với hệ vật liệu được lắng đọng trong thời gian 30s.
Như vậy, chúng tôi có thể kết luận sơ bộ rằng, hệ vật liệu 3,5-TFD/HOPG có khả năng tăng cường xúc tác cho hai quá trình trên. Đây là một kết quả rất thú vị có thể ứng dụng làm vật liệu xúc tác. Tuy nhiên, để có được kết luận chính xác, cần có những nghiên cứu sâu hơn với việc kết hợp nhiều phương pháp khảo sát tiên tiến.
-1.6 -1.2 -0.8 -0.4 0.0 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 J( A/mm 2 ) E(V) vs Ag/AgCl H2-HOPG H2-3,5-TFD/HOPG_10s H2-3,5-TFD/HOPG_30s H2-3,5-TFD/HOPG_60s 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 0 5 10 15 20 25 30 J ( m A/mm 2 ) E(V) vs Ag/AgCl O2-HOPG O2-3,5-TFD/HOPG-10s O2-3,5-TFD/HOPG-30s O2-3,5-TFD/HOPG-60s
Hình 3.11. Đường cong LSV so sánh khả năng bay hơi hydro và oxy trên bề mặt hệ vật liệu HOPG và 3,5-TFD/HOPG trong những khoảng thời gian khác nhau.
Để chứng minh sự tồn tại của hệ màng 3,5-TFD, chúng tôi đã quét 60 vòng trong vùng thế khảo sát từ -1,6 V đến +1,6 V vs Ag/AgCl và lặp lại quá trình khảo sát hai quá trình bay hơi của hydro và oxy. Kết quả thu được cho thấy không có sự thay đổi đáng kể nào về cường độ dòng điện của quá trình hydro và oxy bay hơi so với hệ vật liệu ban đầu. Dựa vào kết quả thu được chúng ta có thể kết luận sơ bộ rằng hệ vật liệu 3,5-TFD/HOPG có độ bền cao trong môi trường điện hóa [42].