trong đú R0 là điện trở của màng trong khụng khớ, N là nồng độ khớ NH3, α=5,65.10-3
ppm-1 là hằng số cú thứ nguyờn nếu N cú đơn vị là ppm. Nhƣ vậy khi nồng độ khớ NH3 tăng thỡ điện trở của màng PANi giảm. Sự phụ thuộc điện trở của màng NCPs chứa PANi đƣợc biểu diễn bởi phƣơng trỡnh trờn đỳng cho cỏc loại khớ cú tớnh khử. Đối với cỏc khớ cú tớnh chất ụxy húa nhƣ: NO2, O2,... thỡ quỏ trỡnh trờn xảy ra ngƣợc lại, vỡ khớ cú tớnh ụxy húa thiếu điện tử nờn nhận điện tử từ CPs làm cho nồng độ lỗ trống trong chuỗi polyme tăng lờn làm giảm điện trở tức là tăng độ dẫn ([191], [39]).
3.3 THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ ĐẶC TRƢNG NHẠY KHÍ CỦA
NANOCOMPOSITE GIỮA POLYANILINE VÀ TiO2
3.3.1 Phƣơng phỏp đo đặc trƣng nhạy khớ
Cỏc mẫu vật liệu đƣợc khảo sỏt độ nhạy khớ đƣợc phủ lờn điện cực Pt và đƣợc sấy khụ ở nhiệt độ phũng. Mẫu đƣợc đƣa vào buồng chứa và gắn với cỏc cực đo, buồng đo cú
73
chứa khụng khớ ở ỏp suất khớ quyển. Khớ đƣợc đƣa vào buồng để tiếp xỳc với mẫu bằng cỏch bơm lƣợng cần đo thụng qua hệ thống ống nối với buồng chứa mẫu. Ngoài ra trong buồng đo cú gắn van xả khớ và van đúng khớ, cú thể hỳt khớ ra bằng bơm chõn khụng. Nồng độ khớ NH3 đƣợc chuẩn độ bằng mỏy BM GasAlert NH3– USA, tƣơng ứng với từng nồng độ khảo sỏt.
Hệ khảo sỏt đặc trƣng độ nhạy khớ của vật liệu đƣợc tiến hành trờn hệ đo khớ tĩnh ghộp nối mỏy tớnh, điều này giỳp hệ cho tớn hiệu cú độ tin cậy cao khi đo.
Để đặc trƣng cho độ nhạy khớ của vật liệu cũng nhƣ của cảm biến, trong luận ỏn chỳng tụi sử dụng đại lƣợng đo độ đỏp ứng đƣợc tớnh theo cụng thức:
Độ nhạy S (sensitivity): (3.4)
trong đú Rg và R0 là điện trở của màng khi cú khớ thử và khi chƣa cú khớ thử.
Thời gian đỏp ứng và thời gian hồi phục đƣợc xỏc định bằng thời gian của 90% tổng số thay đổi điện trở nhƣ đồ thị đặc trƣng ở Hỡnh 3.3, cỏch tớnh này tƣơng tự nhƣ cỏc nghiờn cứu khỏc ([26], [37], [173]).
Hỡnh 3.3.Cỏch tớnh thời gian đỏp ứng và hồi phục của cỏc mẫu chế tạo ở nhiệt độ phũng