Vai trò của GO trong tăng cường hoạt tính xúc tác của vật liệu nano tổ hợp MnO2-GO cho cảm biến đo màu

Tóm tắt

Graphene ôxít (GO) với diện tích bề mặt cao và khả năng truyền tải điện tích lớn là đối tượng của nhiều nghiên cứu trong lĩnh vực xúc tác. Trong nghiên cứu này, vật liệu nano tổ hợp giữa MnO₂ và GO (MnO₂-GO) được tổng hợp theo phương pháp oxy hóa hóa học ở nhiệt độ phòng để đánh giá vai trò của GO đến sự tăng cường hoạt tính xúc tác của MnO₂-GO. Các đặc trưng cấu trúc của MnO₂-GO được đánh giá sử dụng các phép phân tích phổ UV-Vis, Raman, TGA, FTIR và ảnh SEM đã chỉ ra rằng nano MnO₂ đã gắn thành công và phân bố đồng đều trên bề mặt tấm GO. Ngoài ra, phép phân tích CV và EIS đã xác nhận thêm rằng sự có mặt của GO giúp làm gia tăng diện tích bề mặt hoạt hóa và tốc độ chuyển điện tích trên điện cực phủ MnO₂-GO so với trường hợp chỉ có MnO₂. Kết quả đánh giá hoạt tính xúc tác của MnO₂-GO thông qua phản ứng oxy hóa TMB đã cho thấy sự tăng cường đáng kể hoạt tính xúc tác của vật liệu nano tổ hợp được so với vật liệu đơn lẻ. Cường độ của các đỉnh hấp thụ cực đại tại bước sóng 450 nm và 650 nm có sự chênh lệch rõ ràng và thể hiện qua sự thay đổi màu sắc có thể quan sát dễ dàng bằng mắt thường. Các kết quả thu được cho thấy vật liệu nano tổ hợp MnO₂-GO hứa hẹn là ứng cử viên tiềm năng cho ứng dụng cảm biến đo màu.