8. Bố cục của luận án
4.1.Khảo sát cấu trúc, hình thái và tính chất vật liệu thanh nano ô-xít sắt
Trong chương 3 đã trình bày các kết quả khảo sát và thảo luận đặc trưng nhạy khí SO2 của cảm biến QCM sử dụng hạt nano ô-xít sắt. Các dẫn chứng chỉ ra rằng yếu tố pha tinh thể của ô-xít sắt có ảnh hưởng lớn đến các tính chất nhạy khí của cảm biến. Tuy nhiên, độ nhạy khí có thể được tăng cường nhờ sự tăng nhóm O-H, diện tích bề mặt riêng và thể tích lỗ rỗng (độ xốp). Các thanh nano có diện tích bề mặt nhỏ hơn hạt nano, nhưng thanh nano sắp xếp không định hướng sẽ là tăng diện tích hiệu dụng của vật liệu. Do đó, có thể cung cấp số lượng tâm hấp phụ nhiều hơn. Vật liệu ô-xít sắt (bao gồm cả ô-xít – hydroxit sắt) là vật liệu có nhiều đặc tính độc đáo như hoạt tính hấp phụ/xúc tác tốt, mật độ cao các nhóm chức hoạt động bề mặt mạnh (O- H) [146], [159], các yếu tố này đã được chứng minh có ảnh hưởng đến tính chất nhạy khí cảm biến kiểu thay đổi khối lượng hoạt động ở nhiệt độ phòng. Các ô-xít sắt đã được nghiên cứu trong các loại cảm biến độ dẫn [34], [105], [111], cảm biến quang [160]–[162], cảm biến MEMS [14], [163]. Tuy nhiên chỉ có một số ít các cảm biến kiểu biến đổi khối lượng sử dụng vật liệu thanh nano Fe3O4/α-FeOOH, α, γ-Fe2O3
được phát triển. Trong chương này chúng tôi sẽ trình bày và thảo luận về đặc trưng nhạy khí SO2, NO2, CO của các cảm biến QCM phủ các vật liệu thanh nano ô-xít sắt.
4.1. Khảo sát cấu trúc, hình thái và tính chất vật liệu thanh nano ô-xít sắt ô-xít sắt
4.1. Khảo sát cấu trúc, hình thái và tính chất vật liệu thanh nano ô-xít sắt ô-xít sắt nghệ được trình bày ở trong Hình 2.4. Để chỉ ra được cấu trúc tinh thể của vật liệu đã chế tạo được, nhiễu xạ tia X đã được khảo sát trong dải 2θ từ 20o đến 70o, kết quả mô tả trong Hình 4.1a. Trong Hình 4.1a các đỉnh nhiễu xạ mạnh nhất được so sánh với thẻ chuẩn của Fe3O4 (JCPDS thẻ số 19-0629) và α-FeOOH (JCPDS thẻ số 29-0713). Các đỉnh nhiễu xạ xuất hiện tại các vị trí góc 2θ là 21,7o; 33,4o; và 36,7o tương ứng với các mặt phẳng đặc trưng của α-FeOOH là (020); (130); (111) [164]. Mặt khác, rất khó có thể xác định được chính xác hai pha Fe3O4 và γ-Fe2O3 bằng XRD, do đỉnh nhiễu xạ ứng với riêng mặt phẳng mạng (110) của γ-Fe2O3 có cường độ rất yếu [139].