8. Bố cục của luận án
3.4.Kết luận Chương 3
Chương 3 của luận án nghiên cứu về các đặc trưng nhạy khí của cảm biến QCM phủ hạt nano ô-xít sắt ở nhiệt độ phòng. Các kết quả của chương được tác giả trình bày và thảo luận đã chỉ ra:
Các hạt nano ô-xít sắt Fe3O4, γ-Fe2O3, α-Fe2O3 kích thước từ 40 – 70 nm đã được tổng hợp thành công bằng phương pháp kết tủa hóa học đơn giản, kết hợp với nung kết tủa trong không khí. Các cảm biến QCM sử dụng hạt nano ô-xít sắt đã chế tạo có khả năng đáp ứng với các khí độc SO2, NO2 và CO ở nhiệt độ phòng. Trong đó cảm biến QCM phủ hạt nano ô-xít sắt đáp ứng tốt nhất với khí SO2.
Nghiên cứu ảnh hưởng của cấu trúc pha tinh thể của ô-xít sắt đến các đặc trưng nhạy khí SO2 đã chỉ ra hạt nano γ-Fe2O3 là vật liệu có các đặc trưng nhạy khí SO2 tốt hơn so với Fe3O4 trong khi α-Fe2O3 kém nhất. Cảm biến QCM phủ hạt nano γ-Fe2O3
82
LOD = 1,20 ppm, thời gian đáp ứng/hồi phục là 40/70 s ở 15 ppm, lặp lại tốt sau nhiều chu kì và ổn định trong thời gian 3 tháng.
Nghiên cứu ảnh hưởng của tiền chất chế tạo hạt nano γ-Fe2O3 chỉ ra khi tăng nồng độ ion [Fe3+] trong tiền chất sẽ ảnh hưởng mạnh tới hàm lượng nhóm O-H trên bề mặt vật liệu, tăng diện tích bề mặt riêng và thể tích lỗ rỗng. Cảm biến QCM sử dụng hạt nano γ-Fe2O3 kết tinh kém chế tạo từ tiền chất chứa ion [Fe3+] có khả năng đáp ứng – hồi phục cao với khí SO2 (S-factor = 1,18 Hz/ppm), LOD = 0,77 Hz/ppm, lặp lại tốt và ổn định trong thời gian 9 tháng, thời gian đáp ứng/hồi phục là 60/90 s ở 15 ppm, khả năng đáp ứng – hồi phục của cảm biến ít bị ảnh hưởng của độ ẩm và thể hiện được tính chọn lọc khí SO2.
83
CHƯƠNG 4: ĐẶC TRƯNG NHẠY KHÍ CỦA THANH NANO