Lần lượt so sánh độ nhạy của mẫu pha tạp ZnO:Co 3%, ZnO:Ni 1%, ZnO:Cr 4%, ZnO:Sb 4%, ZnO:Sn 2% trong khoảng nhiệt độ từ 1500C đến 3000
C với lưu lượng khí 500ppm cho phép tìm ra mẫu nhạy khí 2-propanol tốt nhất.
Tiếp theo, chúng tôi đã tiến hành so sánh thời gian đáp ứng và hồi phục trong một chu kỳ của những mẫu trên để xác định vận tốc phản ứng của các mẫu với khí 2-propanol. Kết quả được thể hiện bởi hình 3.63 và 3.64.
88
Hình 3.63 Đồ thị so sánh độ nhạy khí rượu 2-propanol của các mẫu pha tạp khác nhau theo nhiệt độ với lưu lượng khí 500ppm.
Hình 3.64 Đồ thị so sánh thời gian đáp ứng và hồi phục đối với khí rượu 2- propanol của các mẫu pha tạp khác nhau
Đồ thị cho thấy độ nhạy của mẫu pha tạp ZnO:Cr nhạy khí rượu 2-propanol cao nhất trong các mẫu pha tạp, độ nhạy đạt giá trị khoảng 23 tại nhiệt độ 2000C. Tại nhiệt độ 1500C, độ nhạy của màng Cr và Sn xấp xỉ gần bằng nhau nhưng vẫn thấp hơn độ nhạy cao
89
nhất của mẫu pha tạp Cr tại 2000C. Ở 2 nhiệt độ còn lại, độ nhạy của các mẫu pha tạp thấp hơn độ nhạy của màng thuần nhưng độ nhạy của màng thuần lúc này chỉ bằng 1/5 độ nhạy của màng Cr tại 2000C.
Độ nhạy màng pha tạp ZnO:Cr cao nhất (S =53) , trong khi đó màng thuần đạt 1.7 tại nhiệt độ 2000C, và độ nhạy màng thuần đạt giá trị cao nhất cũng khoảng 5 tại nhiệt độ 2500C. Từ đó ta thấy, khi pha tạp Cr vào đã làm giảm nhiệt độ hoạt động đồng thời cải thiện độ nhạy khí rượu 2-propanol của mẫu (gấp khoảng 13.5 lần so với màng thuần) ở nhiệt độ 2000C.
Từ đồ thị so sánh thời gian đáp ứng và hồi phục của các mẫu, có thể nhận thấy màng ZnO : Cr có thời gian đáp ứng rất nhanh khi khí 2-propanol xuất hiện trong buồng chứa mẫu, vượt trội hơn hẳn các mẫu còn lại.
Từ hai đồ thị so sánh trên, chúng tôi rút ra kết luận là vật liệu ZnO : Cr 6%at sẽ cho tính lọc lựa khí 2-propanol trong hỗn hợp khí do tốc độ phản ứng nhanh và độ nhạy cao khi tương tác với khí 2-propanol.