Nghiên cứu tổng hợp, cấu trúc và tính chất của chất phát quang ytri silicat kích hoạt bởi xeri, europi và tecbi

Nghiên cứu tổng hợp, cấu trúc và tính chất của chất phát quang ytri silicat kích hoạt bởi xeri, europi và tecbi

1 MỞ ĐẦU   [18]       phát quang  á    nano và   Trong       thù hình khác nhau (Y 2 SiO 5  1 và X 2 ; còn Y 2 Si 2 O 7                   t phát    ytri “Nghiên cứu tổng hợp, cấu 2 trúc và tính chất của chất phát quang ytri silicat kích hoạt bởi xeri, europi và tecbi”. Mục tiêu của luận án là:   2 SiO 5  1 , X 2  Y 2 Si 2 O 7   Phương pháp nghiên cứu là -         3+ , Ce 3+ và Tb 3+           nêu                   các        3  91 27  77  4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Lý thuyết về chất phát quang 1.1.1 Các thuật ngữ liên quan đến chất phát quang và sự phát xạ của chất phát quang -    -  -             1.1.2 Các nguồn năng lượng thường sử dụng để kích thích chất phát quang  Quá trình   Tia  Phát quang catôt Tia     nh quang 5 Tia X  Tia     Các quá trình phonon    Phát quang do ma sát   1.1.3 Thời gian xảy ra các quá trình năng lượng trong chất phát quang : 10 -18 giây : 10 -8  ) : 10 -6  -3  K      ,  kích    1.2 Chất phát quang vô cơ 1.2.1 Thành phần chất phát quang vô cơ     -  6 các  2 SiO 4 , ZnS, CaWO 4 , Y 2 SiO 5 , -     2+ , Eu 3+ , Ag + ,                       a YO b :N x ,  YO b ôxy)   : [(l-x)(M a YO b ).xNYO b ]. 1.2.2 Cơ sở lựa chọn chất phát quang 1.                 at,        7 - Các                ôxy hóa   IA, IIA, IIIB, IVB, IIB, IIIA, IVA       -    các  8 hát quang - Các   4-   2 O 7 2- , SiO 5 2-  ôxy  nhóm: IIIA, IVA, VA, VIA & VIIA ôxy hóa  -   - Các  ôxy hóa  ôxy IVB, VB & VIB.   9 ôxy  Tl + ), nhóm II và VI (CaS: Mn 2+ )  1.2.2.2   ôxy hóa    - Các   ôxy hóa      thái ôxy hóa   -     10  - ôxy hóa    [67].                 sau:  1.2.3 Cơ chế phát quang             1.6:   0  [...]... biển, ytri silicat kích hoạt bởi europi (Y2SiO5/Y2Si2O7:Eu) phát ánh sáng màu đỏ và ytri silicat kích hoạt bởi tecbi (Y2SiO5/Y2Si2O7:Tb) phát ánh sáng màu xanh lá cây Nhƣ vậy, ytri silicat kích hoạt bởi Tb, Ce và Eu đã phát quang 3 màu cơ bản, là cơ sở để tạo ra các màu sắc phát quang khác nhau, phù hợp ứng dụng trong các thiết bị sử dụng chất phát quang nói chung Do đó, việc lựa chọn nghiên cứu tổng. .. tăng quang tia X, đầu dò huỳnh quang [56] 1.4 Lý do lựa chọn đối tượng nghiên cứu của luận án Ngày nay, ytri silicat đã đƣợc quan tâm nghiên cứu rộng rãi cả về mặt học thuật và ứng dụng Ytri silicat đƣợc nghiên cứu là vật liệu quang học (tinh thể laze và chất phát quang) và vật liệu cấu trúc (hỗ trợ quá trình nung gốm nền silic và chất phủ bảo vệ) [13] Điều này xuất phát từ những đặc tính nổi bật của ytri. .. cầu chất phát quang phải đạt hiệu quả phát quang cao Để cải thiện những vấn đề này, các nghiên cứu đƣợc tiến hành trên chất phát quang nền oxit, đặc biệt là ytri silicat kích hoạt bởi các nguyên tố đất hiếm đƣợc coi là chất phát quang tốt hơn, thân thiện môi trƣờng [29], có cƣờng độ phát quang rất cao, bền hóa và bền nhiệt hơn chất phát quang nền sunfua ở áp suất cao và điện áp thay đổi [71], Ytri silicat. .. hành với điện áp thay đổi và điện áp thấp đã xuất hiện các vấn đề suy giảm độ bền hóa của chất phát quang và tích trữ điện năng Mặt khác, khi màn hình vận hành ở điện áp thấp, do độ thâm nhập ngắn của các điện tử vào màn hình phát quang và tốc độ tái hợp không phát quang nhanh ở bề mặt của màn hình phát quang nên hiệu quả phát quang của các chất phát quang truyền thống (chất phát quang sunfua) giảm đáng... hợp chất phát quang ytri silicat kích hoạt bởi Ce3+, Eu3+ và Tb3+ đã mở ra nhiều triển vọng ứng dụng của chất phát quang này trong cuộc sống, phù hợp với yêu cầu thực tiễn, đồng thời rất cần thiết trong việc tiếp cận và hội nhập với xu hƣớng nghiên cứu khoa học và kỹ thuật trên thế giới hiện nay 1.5 Mạng chủ ytri silicat [11, 16, 43, 45, 55, 70] Hợp chất ytri silicat thể hiện tính đa hình Ytri octosilicat... bản và trạng thái kích thích biểu thị các trạng thái dao động ro và r1 tƣơng ứng thể hiện khoảng cách cân bằng giữa trạng thái cơ bản và trạng thái kích thích của chất kích hoạt Khi chất kích hoạt hấp thụ bức xạ ánh sáng sẽ xảy ra sự giãn nở mạng tinh thể trong vùng lân cận của ion kích hoạt và chất kích hoạt sẽ chuyển lên trạng thái kích thích Các quá trình kích thích (EX) và phát xạ (EM) đƣợc minh hoạt. .. cơ chế phát quang của chất phát quang có bổ sung chất tăng nhạy Hình 1.8: Cơ chế phát quang của tâm kích hoạt A0 khi bổ sung chất tăng nhạy S0 Các quá trình xảy ra trong hệ chất phát quang bổ sung chất tăng nhạy gồm: quá trình hấp thụ bởi ion tăng nhạy S0, đƣa S0 lên trạng thái kích thích S1; quá trình truyền năng lƣợng từ S0 đến ion kích hoạt A0 (ET), đƣa A0 lên trạng thái kích A1; quá trình phát bức... thu đƣợc chất phát quang; (c) nung chất phát quang từ bƣớc (b) ở 1400oC trong môi trƣờng oxi hóa; và (d) nung chất phát quang từ bƣớc (c) ở nhiệt độ 1200 ÷ 1300oC trong môi trƣờng khử Chất phát quang Y2SiO5:RE thu đƣợc có hiệu quả phát quang ở điện áp thấp Sang Hoon Shin và cộng sự [70] nghiên cứu tổng hợp Y2SiO5:Ce bằng cách hỗn hợp Y2O3, SiO2 và Ce(NO3).5H2O, nghiền và nung cùng với than hoạt tính 34... đƣợc sử dụng làm chất mang xúc tác và màng tách khí cho phép xúc tác và các màng này có thể làm việc ở nhiệt độ cao và môi trƣờng khắc nghiệt Chất nền ytri silicat đã đƣợc các nhà khoa học trên thế giới quan tâm nghiên cứu từ những năm 1970, đặc biệt trong những năm gần đây tập trung nghiên cứu chất phát quang ytri silicat kích hoạt bởi các nguyên tố đất hiếm do sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ sản... đƣợc minh hoạt bởi các mũi tên thẳng đứng Sự khác nhau giữa EX và EM đƣợc biết là sự thay đổi Stoke Khi nhiệt độ của chất phát quang vƣợt quá một vài giá trị nhất định, năng lƣợng dao động làm cho chất kích hoạt bị kích thích đạt đến điểm Q của đƣờng cong trạng thái kích thích và sau đó chất kích hoạt quay về trạng thái nền mà không phát ra bức xạ đƣợc gọi là nhiệt độ dập tắt Các tâm phát quang chính .    ytri  Nghiên cứu tổng hợp, cấu 2 trúc và tính chất của chất phát quang ytri silicat kích hoạt bởi xeri, europi và tecbi . Mục tiêu của.  77  4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Lý thuyết về chất phát quang 1.1.1 Các thuật ngữ liên quan đến chất phát quang và sự phát xạ của chất phát quang - .     1.3 Chất phát quang đất hiếm 1.3.1 Cấu tạo vỏ điện tử và đặc tính phát quang của các ion đất hiếm Các  lantanit