Nghiên cứu tổng hợp các chất phát quang trên cơ sở ytri oxit và ytri photphat pha tạp bởi europi, tecbi và xeri

i LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Phó giáo sư - Tiến sĩ Lê Xuân Thành, người tận tình hướng dẫn, bảo tạo điều kiện thuận lợi suốt trình nghiên cứu để hoàn thành luận án Tôi xin chân thành cảm ơn đến Phó giáo sư - Tiến sĩ Hoàng Thị Kiều Nguyên, người tận tình tạo điều kiện thuận lợi suốt trình nghiên cứu để hoàn thành luận án Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Bộ môn Công nghệ chất vô - Viện Kỹ thuật Hóa học - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội giúp đỡ đóng góp ý kiến quý báu cho trình thực luận án Nhân dịp này, xin chân thành cảm ơn Viện Kỹ thuật Hóa học, Viện Đào tạo Sau đại học - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội hướng dẫn quan tâm giúp đỡ thủ tục hành thời gian học tập nghiên cứu trường Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới đồng nghiệp nơi công tác tạo điều kiện tốt để hoàn thành tốt nhiệm vụ học tập, nghiên cứu làm việc Cũng này, xin dành tình cảm sâu sắc lòng biết ơn vô hạn tới người thân yêu gia đình: bố mẹ, vợ anh chị em chia sẻ, động viên hỗ trợ kịp thời suốt trình nghiên cứu để hoàn thành luận án./ Tác giả Hoàng Hữu Tân ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu kết nghiên cứu nêu luận án trích dẫn từ báo xuất đồng tác giả Các kết trung thực, đồng tác giả cho phép sử dụng chưa công bố công trình khác Tác giả Hoàng Hữu Tân iii MỤC LỤC Nội dung Trang LỜI CẢM ƠN…………………… … i LỜI CAM ĐOAN…………………………………………… ………… ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU…………………… vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ…………………………………… viii DANH MỤC CÁC BẢNG…………………………………………………… xv MỞ ĐẦU……………………………………………………………………… … CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN………………………………………………… ……3 1.1 Mô hình vùng lượng vật rắn………………… …… ….…3 1.2 Chất phát quang ………………………………………………… … 1.2.1 Định nghĩa ứng dụng…………………………………………… …….4 1.2.2 Cấu tạo……………………………………………………………… …4 1.2.3 Phân loại…………………………………………………………….……5 1.2.4 Quá trình phát quang…………………………… … 1.3 Chất phát quang hoạt hóa nguyên tố đất … 1.3.1 Giới thiệu đất ……………………………….… 1.3.2 Đặc trưng quang phổ tâm phát quang ion đất hiếm……………10 1.3.3 Ứng dụng chất phát quang dùng nguyên tố đất …16 1.3.3.1 Vật liệu huỳnh quang dùng cho đèn ống ….16 1.3.3.2 Tấm tăng quang chứa đất ….18 1.4 Chất phát quang Y2O3:Eu3+ .….18 1.5 Chất phát quang Y2O3:Tb3+ ….20 1.6 Chất phát quang Y2O3:Ce3+ ….21 1.7 Các phương pháp tổng hợp .…………………… … 23 1.7.1 Phương pháp nung kết từ chất rắn……………………………….23 1.7.2 Phương pháp đồng kết tủa…………………………………………… … 25 1.7.3 Phương pháp sol-gel…………………………………………………….27 1.7.4 Phương pháp đốt cháy gel phương pháp thủy nhiệt……………… ….30 iv CHƢƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU…………………………… ….34 2.1 Các thiết bị hoá chất cần thiết.………………………………………… ….34 2.2 Điều chế hệ phát quang sở ytri oxit……………………………….….34 2.2.1 Theo phương pháp đồng kết tủa biến tính………………………… ….34 2.2.2 Theo phương pháp phân hủy tiền chất muối axetat hay nitrat………….36 2.3 Điều chế hệ phát quang sở ytri photphat theo phương pháp nung tiền chất muối axetat – photphat…………………………………….38 2.4 Các phương pháp phân tích ….39 2.4.1 Phương pháp phân tích nhiệt ….39 2.4.2 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD).………………………………… ….40 2.4.3 Phương pháp quét hiển vi điện tử (SEM).…………………………… ….42 2.4.4 Phương pháp đo phổ huỳnh quang.…………………………………….44 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ….45 3.1 Nghiên cứu tổng hợp chất phát quang ytri oxit kích hoạt europi theo phương pháp đồng kết tủa biến tính…………………………………….….45 3.1.1 Nghiên cứu tổng hợp Y2O3:Eu từ muối ytri europi nitrat amoniac…………………………………………….……….….….45 3.1.1.1 Tổng hợp Y2O3:Eu…………………………………………….….45 3.1.1.2 Tổng hợp Y2O3:Eu có mặt phụ gia trợ chảy CH3COONa……….50 3.1.2 Tổng hợp Y2O3:Eu theo phương pháp đồng kết tủa biến tính từ muối ytri europi axetat urê………………………………… … 55 3.1.3 Tổng hợp Y2O3:Eu từ muối ytri europi axetat amoniac… ….59 3.2 Tổng hợp chất phát quang Y2O3:Eu theo phương pháp nung phân hủy tiền chất muối Nitrat…………………………………………………… … 63 3.3 Tổng hợp chất phát quang Y2O3:Eu theo phương pháp nung phân hủy tiền chất muối axetat……………………………………………………….69 3.4 Tổng hợp chất phát quang Y2O3:Eu theo phương pháp nung phân hủy muối axetat có mặt phụ gia trợ chảy……………………………………….81 3.4.1 Tổng hợp chất phát quang Y2O3:Eu có mặt phụ gia trợ chảy natri axetat……………………………………………………… …… 81 3.4.2 Tổng hợp chất phát quang Y2O3:Eu có mặt phụ gia trợ chảy kali axetat … 88 v 3.4.3 Tổng hợp chất phát quang Y2O3:Eu có mặt phụ gia trợ chảy liti axetat………………………………………………………………… 95 3.5 Tổng hợp chất phát quang Y2O3:Tb3+ …103 3.6 Tổng hợp chất phát quang Y2O3 :Ce3+ .…111 3.7 Tổng hợp chất phát quang YPO4:RE (RE Eu, Ce, Tb) …114 3.7.1 Tổng hợp tính chất phát quang YPO4:Eu …114 3.7.2 Tổng hợp tính chất phát quang YPO4:Tb…………………… 117 3.7.3 Tổng hợp tính chất phát quang YPO4:Ce…………………… 120 3.8 Thử nghiệm ứng dụng chất phát quang Ytri oxit kích hoạt nguyên tố đất hiếm…………………………………………………… ….122 3.8.1 Bước đầu ứng dụng chất phát quang việc tạo mã hóa sản phẩm theo kĩ thuật in lưới……………………………………………122 3.8.2 Ứng dụng chế tạo bột phát quang đèn huỳnh quang………… 123 KẾT LUẬN…………………………………………………………………… 127 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ………… …129 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………… 130 vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Các chữ viết tắt DSC : Phép đo nhiệt lượng quét vi sai (differential scanning calorimetry) DTA : Phân tích nhiệt vi sai (differential thermal analyis) EDX : Phổ tán sắc lượng tia X (energy dispersive X-ray spectroscopy) EM : Phát xạ (emission) ET : Truyền lượng (energy transfer) EX : Kích thích (exicitation) FED : Hiển thị phát xạ trường (field emission display) FEG : Súng phát xạ trường (FEG-field emission gun) FE-SEM : Hiển vi điện tử quét phát xạ trường (field emission scanning electron microscope) FPD : Hiển thị phẳng (flat panel display) HĐBM : Hoạt động bề mặt HR-TEM : Kính hiển vi điện tử truyền qua phân giải cao (high resolution transmission electron microscope) HVĐTQ : Hiển vi điện tử quét LCD : Hiển thị tinh thể lỏng (liquid crystal display) LED : Điốt phát quang (light emitting diode) MOCVD : Lắng đọng hoá học từ pha hữu - kim loại (metal-organic chemical vapor deposition) NEM : Không phát xạ (non-emission) PDP : Hiển thị plasma (plasma display panel) PLD Lắng đọng xung laze (pulse laser deposition) RE : Đất (rare earth) SEM : Kính hiển vi điện tử quét (scanning electron microscope) vii TEM : Kính hiển vi điện tử truyền qua (transmission electron microscope) TGA : Phân tích nhiệt trọng lượng (thermogravimetry analysis) XRD : Nhiễu xạ tia X (x-ray diffraction) Các ký hiệu n : Tố tâm phát xạ τ : Thời gian suy giảm t : Thời gian riêng Ms : Lượng mẫu sau nung MLT : Lượng mẫu lý thuyết d : Độ dài khoảng cách hai mặt phẳng song song  : Góc chùm tia X mặt phẳng phản xạ λ : Bước sóng β Độ rộng vị trí nửa pic υ : Tần số I : Cường độ xạ η : Hiệu suất lượng tử phát quang α(υ) : Hệ số hấp thụ D : Kích thước tinh thể trung bình với góc nhiễu xạ 2 viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Ký hiệu Nội dung Trang Hình 1.1 Sơ đồ vùng lượng Hình 1.2 Một số dạng khuyết tật tinh thể Hình 1.3 Sơ đồ mức lượng chất phát quang Hình 1.4 Cơ chế phát quang Hình 1.5 Giản đồ mức lượng ion RE3+- Giản đồ Dieke 13 Hình 1.6a Hình 1.6b Sơ đồ tách mức lượng trạng thái trạng thái kích thích Eu3+ trường tinh thể garnet Sơ đồ tách mức lượng trạng thái trạng thái kích thích Tb3+ trường tinh thể garnet 19 21 Sơ đồ tách mức lượng trạng thái 4f Hình 1.6c trạng thái kích thích 5d1 Ce3+ trường tinh thể 22 garnet Hình 1.7 Hình 1.8 Hình 2.1 Hình 2.2 Sơ đồ chuyển dời mức lượng ion Ce3+ Sơ đồ tổng hợp chất phát quang Y2O3:Eu theo phương pháp sol gel sử dụng tác nhân tạo phức axit xitric Sơ đồ trình tự tổng hợp chất phát quang Y2O3:Eu theo phương pháp đồng kết tủa biến tính Sơ đồ trình tự tổng hợp chất phát quang Y2O3:Eu theo phương pháp nung phân hủy tiền chất muối nitrat/axetat 22 29 36 38 Hình 2.3 Sự nhiễu xạ tia X bề mặt tinh thể 41 Hình 2.4 Sơ đồ khối kính hiển vi điện tử quét 43 ix Hình 2.5 Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý máy đo phổ huỳnh quang Giản đồ phân tích nhiệt tiền chất I theo phương pháp đồng kết tủa 44 45 Hình 3.2 Giản đồ XRD mẫu 1.6 46 Hình 3.3 Giản đồ XRD mẫu 1.8 47 Hình 3.4 Giản đồ XRD mẫu 1.10 47 Hình 3.5 Giản đồ XRD mẫu 1.6, 1.8, 1.10 48 Hình 3.6 Phổ huỳnh quang mẫu 1.6 –1.10 49 Hình 3.7 Ảnh SEM mẫu 1.10 50 Hình 3.8 Giản đồ phân tích nhiệt DSC tiền chất II 51 Hình 3.9 Giản đồ XRD mẫu 2.7 52 Hình 3.10 Giản đồ XRD mẫu 2.8 52 Hình 3.11 Giản đồ XRD mẫu 2.10 53 Hình 3.12 Phổ huỳnh quang mẫu 2.7 – 2.10 54 Hình 3.13 Ảnh SEM mẫu 2.10 54 Hình 3.14 Giản đồ phân tích nhiệt mẫu tiền chất III 56 Hình 3.15 Giản đồ XRD mẫu 3.9 57 Hình 3.16 Phổ huỳnh quang mẫu 3.9 58 Hình 3.17 Ảnh SEM mẫu 3.9 58 Hình 3.18a Giản đồ phân tích nhiệt mẫu tiền chất IV 59 x Hình 3.18b Giản đồ XRD mẫu 4.9 60 Hình 3.19 Phổ huỳnh quang mẫu 4.9 61 Hình 3.20 Ảnh SEM mẫu 4.9 62 Hình 3.21 Giản đồ phân tích nhiệt DSC tiền chất V 64 Hình 3.22 Giản đồ XRD mẫu 5.6 65 Hình 3.23 Giản đồ XRD mẫu 5.8 65 Hình 3.24 Giản đồ XRD mẫu 5.10 66 Hình 3.25 Giản đồ ghép XRD mẫu 5.6, 5.8, 5.10 66 Hình 3.26 Phổ huỳnh quang mẫu 5.6, 5.8 5.10 67 Hình 3.27 Ảnh SEM mẫu 5.10 68 Hình 3.28 Giản đồ DTA TG mẫu tiền chất VI 69 Hình 3.29 Giản đồ XRD mẫu 6.6 70 Hình 3.30 Giản đồ XRD mẫu 6.7 71 Hình 3.31 Giản đồ XRD mẫu 6.8 71 Hình 3.32 Giản đồ XRD mẫu 6.9 72 Hình 3.33 Giản đồ XRD mẫu 6.10 72 Hình 3.34 Giản đồ ghép XRD mẫu 6.6 – 6.10 73 Hình 3.35 Phổ huỳnh quang mẫu 6.4, 6.6, 6.9 6.10 74 Hình 3.36 Giản đồ XRD mẫu 6.10 nung 10000C 30, 45, 90, 120 phút 75 125 Xác định độ màu cần chế tạo Bắt đầu Xác định thành phần bột phosphor Tính toán tỉ lệ phosphor Tính toán tỉ lệ thêm vào Trộn Đo đánh giá Đạt yêu cầu Sử dụng để sản xuất Không đạt yêu cầu Kết thúc Hình 3.104: Quy trình trộn bột huỳnh quang ba màu Hình 3.104 quy trình trộn màu thường sử dụng Ban đầu xác định độ màu cần chế tạo, xác định bột thành phần, tính toán để thu tỷ lệ cần thiết Sau tiến hành trộn bột thành phần với phụ gia khác, lấy mẫu đo đánh giá kết quả, kết đạt phạm vi mong muốn dừng quy trình sử dụng tỷ lệ để sản xuất đèn Nếu chưa đạt yêu cầu bổ sung thêm thành phần thực lại quy trình trộn Bột thành phẩm sau đưa đến công đoạn sản xuất đèn huỳnh quang hai đầu T8 - 36W Các thông số kỹ thuật đánh giá chất lượng bóng đèn huỳnh quang đo theo tiêu chuẩn IEC 60081:2002 IEC 61195:1999 Phòng quản lý chất lượng Công ty cổ phần bóng đèn phích nước Rạng Đông Kết đánh giá bóng đèn chế tạo từ mẫu bột huỳnh quang Y2O3:RE bóng đèn sản xuất tháng 10/2012 từ bột thương mại Công ty thể phiếu thử nghiệm sau – hình 3.105 126 Hình 3.105: Phiếu kết thử nghiệm thông số kỹ thuật bóng đèn chế tạo từ mẫu bột phát quang luận án Từ kết trên, sản phẩm bóng đèn chế tạo từ mẫu bột huỳnh quang Y2O3:RE có chất lượng tương đương bóng đèn sản xuất Công ty Điều thể sản phẩm phát quang luận án có khả ứng dụng làm thành phần nguyên liệu bột huỳnh quang để chế tạo đèn huỳnh quang Công ty cổ phần bóng đèn phích nước Rạng Đông 127 KẾT LUẬN Từ kết thu rút số kết luận sau: Đã đưa giải pháp công nghệ mới: (1) đồng kết tủa biến tính (2) phân hủy tiền chất muối axetat / nitrat axetat - photphat tổng hợp làm tăng tính phát quang chất phát quang ytri oxit ytri photphat pha tạp europi, tecbi xeri Theo phương pháp đồng kết tủa biến tính tổng hợp thành công chất phát quang màu đỏ Y2O3:Eu đơn pha, cấu trúc lập phương nung tiền chất 1h 600 – 10000C với độ phát quang sản phẩm tăng theo nhiệt độ nung Khi sử dụng tác nhân kết tủa amoniac, sản phẩm Y1,96Eu0,04O3 dạng hình cầu, cỡ hạt 20 – 40 nm có cường độ phát quang mạnh khoảng 1,3 lần so với mẫu tương ứng tổng hợp điều kiện sử dụng tác nhân kết tủa ure Khi bổ sung phụ gia natri axetat sản phẩm tạo thành dạng NaY0.98Eu0,02O2 có cường độ phát quang lớn 8,6 lần so với mẫuY1,8Eu0,2O3 nung 1h 1000oC Theo phương pháp nung tiền chất muối axetat, điều chế thành công chất phát quang đơn pha cấu trúc lập phương dạng Y2-xEu xO3 (với x thay đổi từ 0,02 đến 0,2 – hàm lượng Eu so với tổng Y Eu thay đổi từ – 10% mol), nung tiền chất tương ứng 1h nhiệt độ 600-1000oC Các chất phát quang thu phát ánh sáng màu đỏ bước sóng cực đại 611nm kích thích tia UV 254nm với cường độ tăng mạnh theo nhiệt độ thời gian nung Cường độ phát quang lớn nồng độ Eu pha tạp 6% mol Khi bổ sung kim loại kiềm Li, Na, K đóng vai trò chất tăng nhạy với nồng độ 1% mol, mẫu bổ sung Li phát quang mạnh lớn mẫu đối chứng khoảng lần Sản phẩm nung 1h 10000C có dạng hình cầu có cỡ hạt khoảng 50 – 70 nm từ tiền chất muối axetat có dạng que kết khối mạnh từ tiền chất muối nitrat Các phụ gia trợ chảy natri, kali hay liti axetat thúc đẩy phản ứng pha rắn làm tăng mạnh cường độ phát quang sản phẩm Sản phẩm tạo thành dung dịch rắn dạng M 2OY1,96Eu0,04O3 hay MY0.98Eu0,02O2 với M Li, Na hay K Khi nung 1h 10000C mẫu LiY0.98Eu0,02O2 có độ phát quang cao mẫu Y1,96Eu0,04O3 2,4 lần Theo phương pháp nung tiền chất muối axetat, chất phát quang đơn 128 pha cấu trúc lập phương dạng Y2-xTb xO3 (với x thay đổi từ 0,02 đến 0,12 - hàm lượng Tb so với tổng Y Tb thay đổi từ – 6% mol) tạo thành nung tiền chất tương ứng 1h nhiệt độ 1000oC Các chất phát quang thu phát ánh sáng màu lục bước sóng cực đại 542 nm kích thích tia UV với cường độ phát quang cực đại nung 1h 10000C Cường độ phát quang lớn nồng độ Tb pha tạp 1% mol Sản phẩm LiY0.98Tb0,02O2 nung 1h 10000C bao gồm hạt hình cầu đặn với đa số hạt cỡ khoảng 0,6 m có độ phát quang cao mẫu đối chứng Y1.98Tb0,02O3 6,5 lần.Và tương tự mẫu nung 1h 10000C LiY0.98Ce0,02O2 bao gồm hạt gần hình cầu đặn với đa số hạt có cỡ khoảng 0,6m có kết tụ hạt phát ánh sáng màu xanh bước sóng cực đại 450 nm với độ phát quang lớn mẫu đối chứng tương ứng 1,2 lần Theo phương pháp tiền chất muối kim loại axetat - photphat, điều chế thành công chất phát quang đơn pha cấu trúc tứ phương dạng xenotim Y0,98Eu0,02PO4, Y0,99Tb0,01PO4 nung tiền chất thu 1h nhiệt độ 600 1000oC với độ phát quang tăng theo nhiệt độ nung Mẫu Y0,98Eu0,02PO4 nung 1h 1000oC bao gồm hạt đồng có cỡ khoảng 70 nm phát ánh sáng màu đỏ bước sóng λmax= 620 nm ứng với bước chuyển 5D0 đến mức 7F2 kích thích tia UV 254 nm Mẫu Y0,99Tb0,01PO4 phát ánh sáng màu xanh bước sóng λmax= 542 nm Sản phẩm gồm hạt sơ cấp khoảng 50 nm có có kết khối chúng tạo thành phiến có cỡ khoảng 300 nm Riêng mẫu Y0,99Ce0,01PO4 tạo thành có độ phát quang cao nung tiền chất thu 1h nhiệt độ 600 oC phát xạ màu xanh bước sóng λmax= 442 nm kích thích tia UV Sản phẩm gồm hạt sơ cấp khoảng 50 nm có có kết khối mạnh chúng Các chất tổng hợp có độ phát quang nhỏ chất tương ứng Y2O3 tổng hợp điều kiện thành phần chế độ nung Bước đầu nghiên cứu thử nghiệm ứng dụng bột huỳnh quang ytri oxit kích hoạt europi, tecbi xeri việc chế tạo mực in phát quang bột huỳnh quang đèn huỳnh quang cho kết tốt Các kết nghiên cứu công bố liên quan đến luận án liệt kê danh sách 129 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ Lê Xuân Thành, Hoàng Hữu Tân, Nguyễn Văn Kiên (2012) Tổng hợp tính chất phát quang nano ytri oxit pha tạp europi, Tạp chí Hóa học, 5B(50), 303 – 306 Hoàng Hữu Tân, Nguyễn Văn Kiên, Hoàng Thị Kiều Nguyên, Lê Xuân Thành (2012) Tổng hợp tính chất phát quang Y2O3 pha tạp Europi có bổ sung K+, Tạp chí Hóa học, 5B(50), 307 – 310 Lê Xuân Thành, Hoàng Hữu Tân, Nguyễn Văn Kiên (2012) Tổng hợp tính chất phát quang Y2O3:Tb3+ không có bổ sung ion Li, Na, K, Tạp chí Hóa học 5B(50), 311 – 313 Hoàng Hữu Tân, Nguyễn Văn Tuyên, Lê Xuân Thành (2013) Nghiên cứu tổng hợp chất phát quang Y2O3:Eu theo phương pháp đồng kết tủa biến tính từ muối nitrat ammoniac, Tạp chí Công nghiệp hóa chất, (3/2013), 24 -31 Lê Xuân Thành, Hoàng Hữu Tân, Nguyễn Văn Kiên (2013) Tổng hợp chất phát quang Y2O3:Eu có thêm Liti theo phương pháp nung phân hủy muối axetat, Tạp chí Công nghiệp hóa chất, (3/2013), 32 - 37 Nguyễn Văn Kiên, Hoàng Hữu Tân, Lê Xuân Thành (2013) Ảnh hưởng tác nhân kết tủa lên tính phát quang Y2O3 pha tạp europi, Tạp chí hóa học, 2C51/2013,755-758 Hoàng Hữu Tân, Lê Xuân Thành, Hoàng Thị Kiều Nguyên (2013) Tổng hợp chất phát quang Y2O3:Eu có thêm Na theo phương pháp nung phân hủy muối axetat, Tạp chí Hóa học Ứng dụng, (4(20)/2013), 43 - 49 Lê Xuân Thành, Hoàng Hữu Tân, Nguyễn Văn Kiên (2013) Tổng hợp tính chất phát quang YPO4 pha tạp europi tecbi, Tạp chí Hóa học Ứng dụng, (4(20)/2013), - 11 Hoàng Hữu Tân, Lê Xuân Thành, Nguyễn Văn Kiên, Hoàng Thị Kiều Nguyên (2013) Tổng hợp tính chất phát quang Y2O3 YPO4 pha tạp xeri, Tạp chí Hóa học Ứng dụng, (5(21)/2013), 27 - 31 130 [1-8] [10, 24, 33, 34, 38, 40, 42, 44, 49, 50, 52, 55, 60, 63, 67, 69, 76, 81, 91, 92, 96, 107] TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt La Văn Bình (2000) Khoa học công nghệ vật liêu.Nhà xuất Đại học Bách khoa Hà Nội Trần Vân Dung, Lê Xuân Thành, Bùi Thị Vân Anh (2008) Tổng hợp chất phát quang kẽm silicat hoạt hóa Mangan Tạp chí hóa học, T46, số 2A, trang 31 – 36 Lê Công Dưỡng (1997) Vật liệu học NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Nguyễn Nguyên Ngọc, Lê Xuân Thành, Dương Hồng Quyên (2008) Nghiên cứu làm tăng độ phát quang ZnS kích hoạt Mangan bước đầu áp dụng kĩ thuật in lưới Tạp chí hóa học, T 46, số 2A, trang 219 – 223 Phan Ngọc Nguyên (2005) Kỹ thuật phân tích vật lý Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Phùng Thị Mai Phương, Lê Xuân Thành (2012) Tổng hợp chất phát quang ytri silicat kích hoạt tecbi theo phương pháp đồng kết tủa Tạp chí hóa học, T 50, số 5B, trang 392 -394 Phan Văn Tường (2007) Các phương pháp tổng hợp vật liệu gốm NXB Đại học quốc gia Hà Nội Nguyễn Vũ (2006) Luận án tiến sĩ khoa học vật liệu (2004) Chế tạo nghiên cứu tính chất phát quang vật liệu nano Y2O3:Eu, Tb, Er, Yb Tài liệu tiếng Anh Aaron, Wold (1993) Solid state Chemistry Chapman and Hall, London, pp 10 Ashutosh Pandey, Anjana Pandey, Mukesh Kumar Roy, H.C Verma (2006) Sol– gel synthesis and characterization of Eu+++/Y2O3 nanophosphors by an alkoxide precursor Materials Chemistry and Physics, 96(2-3), pp 466-470 11 B Lauritzen, N Timoney, N Gisin, and M Afzelius (2012) Spectroscopic 131 investigations of Eu3+:Y2SiO5 for quantum memory applications Physical Review B, 85, pp 115111 12 Bengisu, M (2001) Engineering Ceramics Copyright by Springer – Verlag Berlin, Germany, pp 13 Bing Yan, Honghua Huang (2006) Matrix-induced synthesis and photoluminescence of RE2SiO5:Eu3+ (RE = Gd, Y) submicrometer phosphors derived from sol–gel assembly of hybrid precursors Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 287, pp 158-162 14 Boschini, F., Robertz, B., Rulmont, A and Cloots (2003) Preparation of nanosized barium zirconate powder by thermal decomposition of urea in an aqueous solution containing barium and zirconium and by calcination of the precipitation J Eur Ceram.Soc, 23, pp 3035–3042 15 C Li, R Moncorgé, J.C Souriau and Ch Wyon (1993) Efficient 2.05 room temperature Y2SiO5:Tm3+ laser Optics Communications, 101, pp 356-360 16 C.C Kang, R.S Liu (2007) The effect of terbium concentration on the luminescent properties of yttrium oxysulfide phosphor for FED application Journal of Luminescence, 122-123, pp 574-576 17 C.K Lin, M.L Pang, M Yu, J Lin (2005) Photoluminescence of wet chemical process-derived (Y, Gd)BO3:Eu3+/Tb3+ thin film phosphors Journal of Luminescence, 114, pp 299-306 18 Cao, Guozhong (2004 ) Nano structures and nanomaterials Synthesis, Properties, and Applications, Imperial College Press, pp 19 Chander, Harish (2005) Development of nanophosphors - A review Materials Science and Engineering R 49, pp 113-155 20 Chaonan WANG, Jiangbo ZHAO, Yong LI, Weiping ZHANG, Min YIN (2009) Influence of dispersant on Y2O3: Eu3+ powders synthesized by combustion method Journal of Rare Earths, 27(6), pp 879-885 21 Chien, Wen-Chen (2006) Synthesis of Y2O3:Eu phosphors by bicontinuous cubic phase process Journal of Crystal Growth, 290, pp 554-559 22 Chien, Wen-Chen (2010) A novel synthetic route to Y2O3 : Tb3+ phosphors by bicontinuous cubic phase process Materials & Design, 31(4), pp 1737-1741 23 Cuihong ZHENG, Weichang ZHU, Lu WANG (2008) VUV luminescence 132 properties of Y0.95Eu0.05PO4 phosphor derived by a modified solid-state route Rare Metals, 27(4), pp 354-357 24 Cuikun Lin, Cuimiao Zhang, Jun Lin (2009) Sol–gel derived Y2O3 as an efficient bluish-white phosphor without metal activator ions Journal of Luminescence, 129(12), pp 1469-1474 25 Di, Weihua (2005) Preparation, characterization and VUV luminescence property of YPO4:Tb phosphor for a PDP Optical Materials, 27(8), pp 1386-1390 26 Dinsmore AD, Hsu DS, Gray HF, Qadri SB, Tian Y, Ratna BR (1999) Mn-doped ZnS nanoparticles as efficient low-voltage cathodoluminescent phosphors Appl Phys Lett 75, pp 802–7 27 E Coetsee, J.J Terblans, H.C Swart (2007) Degradation of Y2SiO5:Ce phosphor powders Journal of Luminescence, 126, pp 37-42 28 E Coetsee, J.J Terblans, H.C Swart (2009) Characteristic properties of Y2SiO5:Ce thin films grown with PLD Physica B, 404, pp 4431-4435 29 E.G Yukihara, Luiz G Jacobsohn, Michael W Blair, Bryan L Bennett, Stephanie C Tornga, Ross E Muenchausen (2010) Luminescence properties of Ce-doped oxyorthosilicate nanophosphors and single crystals Journal of Luminescence, 130, pp 2309-2316 30 Erdel, S (1995) The effect of powder preparation processes on the luminescent properties of yttrium oxide based phosphor materials Materials Research Bulletin, 30( 6), pp 745 - 753 31 Franz, K A (2004) Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, pp 32 Gang Yao, Liangbi Su, Xiaodong Xu, Jun Xu (2008) Eu:Y2O3 nanophosphorprepared by novel energy-saving solution combustion method Journal of Alloys and Compounds, 462(1-2), pp 381-385 33 Gwak JH, Park SH, Jang JE, Lee SJ, Jung JE, Kim JM (2000) Synthesis and modification of red oxide phosphors for low voltage excitation J Vac Sci Technol 18, pp 1101–5 34 Hao J, Studenikin SA, Cocivera M (2001) Blue, green and red cathodoluminescence of Y2O3 phosphor films prepared by spray pyrolysis J Lumin, 93, pp 313–9 35 He Feng, Dongzhou Ding, Huanying Li, Sheng Lu, Shangke Pan, Xiaofeng Chen, 133 Guohao Ren (2010) Growth and luminescence characteristics of cerium-doped yttrium pyrosilicate single crystal Journal of Alloys and Compounds, 489, pp 645649 36 Holloway PH, Trottier TA, Abrams B, Kondoleon C, Jones SL, Sebastian JS (1999) Advances in field emission displays phosphors J Vac Sci Technol B 17, pp 758–64 37 Honghua Huang, Bing Yan (2004) In situ sol–gel composition of multicomponent hybrid precursors to luminescent novel unexpected microrod of Y 2SiO5:Eu3+ employing different silicate sources Solid State Communications, 132, pp 773777 38 Huang, Jinsong (2010) Sol–gel preparation and photoluminescence enhancement of Li+ and Eu3+ co-doped YPO4 nanophosphors Optical Materials, 32(9), pp 857861 39 In-Gyu Kim, Sangmoon Park, Seong-Gu Kang, Jung-Chul Park (2010) Synthesis of Y2O3:(Li,Eu) films using phosphor powders coated with SiO2 nano particles Journal of Luminescence, 130(8), pp 1521-1524 40 J.M Nedelec, C Mansuy, R Mahiou (2003) Sol–gel derived YPO4 and LuPO4 phosphors, a spectroscopic study Journal of Molecular Structure, 651–653, pp 165-170 41 J.M Sung, S.E Lin, W.C.J Wei (2007) Synthesis and reaction kinetics for monodispersive Y2O3:Tb3+ spherical phosphor particles Journal of the European Ceramic Society, 27(7), pp 2605-2611 42 Junga, Kyeong Youl (2005) Effect of surface area and crystallite size on luminescent intensity of Y2O3 : Eu phosphor prepared by spray pyrolysis Materials Letters, 59, pp 2451–2456 43 Junying Zhang, Zhongtai Zhang, Zilong Tang, Yuanhua Lin, Zishan Zheng (2002) Luminescent properties of Y2O3:Eu synthesized by sol–gel processing Journal of Materials Processing Technology, 121(2-3), pp 265–268 44 Kitai, A H (2003) Oxide phosphor and dielectric thin films for electroluminescent devices Thin Solid Films, 445, pp 367–376 45 Klabunde, Kenneth J (2001) Nanoscale Materials in Chemistry Wiley Interscience, pp 134 46 Koch, Carl C (2001) Nanostructured Materials Processing, Synthesis, Properties, and Applications, Noyes publication, pp 47 Kotera, Yoshihide (1984) The efect of substitution in Eu3+ - activated Y2O3 phosphors on their luminescent property Journal of Luminescence, 31-32, pp 709711 48 L Wang, L Shi, N Liao, H Jia, P Du, Z Xi, L Wang, D Jin (2010) Photoluminescence properties of Y2O3:Tb3+ and YBO3:Tb3+ green phosphors synthesized by hydrothermal method Materials Chemistry and Physics, 119(3), pp 490-494 49 L.S Wang, Y.H Zhou, Z.W Quan, J Lin (2005) Formation mechanisms and morphology dependent luminescence properties of Y2O3:Eu phosphors prepared by spray pyrolysis process Materials Letters 59, pp 1130– 1133 50 Laura Muresan, Elisabeth Jeanne Popovici, Florica Imre-Lucaci, Rodica Grecu, Emil Indrea (2009) Studies on Y2O3:Eu phosphor with different particle size prepared by wet chemical method Journal of Alloys and Compounds, 483(1-26), pp 346-349 51 Le Xuan Thanh, Phung Thi Mai Phuong (2012) A study of synthesis of ceriumdoped yttrium silicate and yttrium disilicate phospors by the ammonia-added solgel method E-Journal of Surface Science and Nanotechnology, 10, pp 248-251 52 Lee, Chang Hee (2005) Nano-sized Y2O3 : Eu phosphor particles prepared by spray pyrolysis Materials Science and Engineering B, 116, pp 59-63 53 Lee, Hyun Ju (2010) The efect of flux materials on the physical and optical properties of Eu3+- activated yttriumoxide phosphors Journal of Luminescence, 130, pp 941-946 54 Leng, Yang (2008) Materials Characterization- Introduction to Microscopic and Spectroscopic Methods Copyright © John Wiley & Sons Singapore pp 55 Li, Guangzhi (2012) Synthesis and photoluminescence of core–shell structured spherical SiO2@YPO4:Tb3+ phosphors via sol–gel process Journal of Luminescence, 132(11), pp 2961-2967 56 Lifshin, Dr Eric (1999) X-ray characterization of materials WILEY-VCH Verlag GmbH, D-69469 Weinheim (Federal Republic of Germany), pp 57 Lihui Huang, Xiaojun Wang, Hai Lin, Xingren Liu (2001) Luminescence 135 properties of Ce and Tb doped rare earth borate glasses Journal of Alloys and Compounds, 316, pp 256-259 58 Lin, S E and Wei, W C J (2006) Synthesis and growth kinetics of monodispersive indium hydrate particles J Am Ceram Soc, 89(2), pp 527– 533 59 Lingdong Sun, Cheng Qian, Chunsheng Liao, Xiaoli Wang, Chunhua Yan (2001) Luminescent properties of Li+ doped nanosized Y2O3:Eu Solid State Communications, 119(6), pp 393-396 60 Lingyuan WU, Jun WEN, Yanguang QIN, Min YIN, Shangda XIA, Azeretili Ablekem (2011) Experimental and theoretical analysis on the charge transfer band of Y2O3:Eu nanocrystals Journal of Rare Earths, 29(11), pp 1009-1012 61 Liu, Guixia (2007) Silica-coated Y2O3:Eu nanoparticles and their luminescence properties Journal of Luminescence, 126(2), pp 702-706 62 M.K Devaraju, Shu Yin, Tsugio Sato (2009) Synthesis and characterization Y2O3:Eu3+ nanocrystals prepared via solvothermal refluxing route Materials Science and Engineering: C, 29(6), pp 1849-1854 63 Manlian HUANG, Kai GUO, Zhenyong MAN, Haohong CHEN, Xinxin YANG, Fangfang XU, Jingtai ZHAO (2011) Morphology controllable synthesis of yttrium oxide-based phosphors from yttrium citrate precursors Journal of Rare Earths, 29(9), pp 830-836 64 Martinez-Rubio, M I., Ireland, T G., Silver, J., Fern, G., Gibbons, C and Vecht (2000) Effect of EDTA on controlling nucleation and morphology in the synthesis of ultrafine Y2O3:Eu3+ phosphors Electrochem Solid-State Lett, 3(9), pp 446– 449 65 Matijevic (1993) Preparation and properties of uniform size colloids Chem.Mater, 5(412–426), pp 66 Mihail Nazarov, Do Young Noh (2010) Rare earth double activated phosphors for different applications Journal of Rare Earths, 28, pp 1-11 67 Minami (2003) Oxide thin-film electroluminescent devices and materials SolidState Electron, 47, pp 2237–2243 68 Muenchausen, R.E (2007) Effects of Tb doping on the photoluminesence of Y 2O3 : Tb nanophosphors Journal of Luminescence, 126(2), pp 838-842 69 Muenchausen RE, Jacobsohn LG, Bennett BL, McKigney EA, Smith JF, Valdez JA 136 (2007) Effects of Tb doping on the photo luminescence of Y2O3: Tb nanophosphors J Lumin, 126, pp 342–83 70 N Taghavinia, G Lerondel, H Makino, T Yao (2006) Blue- and red-emitting phosphor nanoparticles embedded in a porous matrix Thin Solid Films, 503, pp 190 - 195 71 Nguyen Vu, Tran Kim Anh, Gyu-Chul Yi, W Strek (2007) Photoluminescence and cathodoluminescence properties of Y2O3 : Eu nanophosphors prepared by combustion synthesis Journal of Luminescence, 122–123, pp 776-779 72 Pecharsky, Vitalij K (2003) Fundamentals of powder diffraction and structural characterization of materials Springer Science+Business Media, Inc., pp 73 Puvvada S, Baral S, Chow GM, Qadri SB, Ratna BR (1994) Synthesis of palladium metal nanoparticles in the bicontinuous cubic phase of glycerol monooleate J Am Chem Soc 116, pp 2135–6 74 Q.Y Zhang, K Pita, W Ye, W.X Que, C.H Kam (2002) Effects of composition and structure on spectral properties of Eu3+-doped yttrium silicate transparent nanocrystalline films by metallorganic decomposition method Chemical Physics Letters, 356, pp 161-167 75 R Debnath, A Nayak, A Ghosh (2007) On the enhancement of luminescence efficiency of Y2O3:Eu3+ red phosphor by incorporating (Al3+, B3+) in the host lattice Chemical Physics Letters, 444(4-6), pp 324-327 76 R Kubrin , W.Bauhofer (2009) Influence of polymeric additives on morphology and performance of Y2O3:Eu phosphor synthesized by flame-assisted spray pyrolysis Journal of Luminescence 129, pp 1060–1066 77 R.P Rao, D.J Devine (2000) RE-activated lanthanide phosphate phosphors for PDP applications Journal of Luminescence, 87-89, pp 1260-1263 78 Romo, F Carrillo (2010) tructural and luminescence characterization of silica coated Y2O3:Eu3+ nanopowders Optical Materials, 32(11), pp 1471-1479 79 S Ye, F Xiao, Y.X Pan, Y.Y Ma, Q.Y Zhang (2010) Phosphors in phosphorconverted white light-emitting diodes: Recent advances in materials, techniques and properties Materials Science and Engineering, 71, pp 1-34 80 Takashi Takeda, Daigo Koshiba, Shinichi Kikkawa (2006) Gel combustion synthesis of fine crystalline (Y0.95Eu0.05)2O3 phosphor in presence of lithium flux 137 Journal of Alloys and Compounds, 408–412(9), pp 879-882 81 Tao Ye, Zhao Guiwen, Zhang Weiping, Xia Shangda (1997) Combustionsynthesis and photoluminescence of nanocrystalline Y2O3:Eu phosphors Materials Research Bulletin, 32(5), pp 501-506 82 Tuomas Aitasalo, Jorma Holsa , Mika Lastusaari, Janne Niittykoski, Fabienne Pelle (2005) Delayed luminescence of Ce3+ doped X1 form of Y2SiO5 Optical Materials, 27, pp 1511-1515 83 Tuomas Aitasalo, Jorma Holsa, Mika Lastusaari, Janina Legendziewicz, Janne Niittykoski, Fabienne Pellé (2004) Delayed luminescence of Ce3+ doped Y2SiO5 Optical Materials, 26, pp 107-112 84 V.A Bolchouchine, E.T Goldburt, B.N Levonovitch, V.N Litchmanova, N.P Sochtine (2000) Designed, highly-effcient FED phosphors and screens Journal of Luminescence, 87-89, pp 1277-1279 85 V.B Taxak, S.P Khatkar, Sang-Do Han, Rajesh Kumar, Mukesh Kumar (2009) Tartaric acid-assisted sol–gel synthesis of Y2O3:Eu3+ nanoparticles Journal of Alloys and Compounds, 469(1–2), pp 224-228 86 Wang, L (2010) Experimental and theoretical analysis on the charge transfer band of Y2O3 : Eu nanocrystals Materials Chemistry and Physics, 119(3), pp 490494 87 Wen-Chen Chien, Yang-Yen Yu (2008) Preparation of Y2O3:Ce3+ phosphors by homogeneous precipitation inside bicontinuous cubic phase Materials Letters, 62(26), pp 4217-4219 88 Wen-Chen Chien, Yang-Yen Yu, Chun-Chen Yang (2010) A novel synthetic route to Y2O3:Tb3+ phosphors by bicontinuous cubic phase process Materials & Design, 31, pp 1737-1741 89 WU, Lingyuan (2011) Photoluminesence properties of Y2O3 : Tb3+ and YBO3 : Tb3+ green phoshors synthesized by hydrothermal method Journal of Rare Earths, 29(11), pp 1009-1012 90 WU Xiaoyong , L.Y., LIU Mingyu , CHEN Rui , LI Yongzhou (2010) Synthesis and fluorescence properties of Y2O3 : Eu by molten salt synthesis method Journal of Rare Earths, 28(5), pp 688-692 91 Wuo, B C (2005) Modification and characterization of strontium orthosilicate 138 and yttrium oxide phosphors MS Thesis, National Taiwan University, pp 92 XIAO, Junjie (2012) Influence of urea on microstructure and optical properties of YPO4:Eu3+ phosphors Journal of Rare Earths, 30(6), pp 515-519 93 Xiaochun WANG, Weiping ZHANG, Linxiang WANG, Baogui YOU, Min YIN (2010) Study of cerium ion in (Y0.95La0.05)2O3:Ce Journal of Rare Earths, 28(4), pp 534-537 94 Xiaorui Hou , Shengming Zhou , , Yukun Li , Wenjie Li (2010) Luminescent properties of nano sized Y2O3 : Eu farbricated by co-precipitation method Journal of Alloys and Compounds, 494(1–2), pp 382-385 95 Xiaoyong Wu, Yujun Liang, Rong photoluminescence properties of Y2O3:Eu Liu, 3+ Yongzhou Li (2010) The prepared by surfactant assisted co- precipitation-molten salt synthesis Materials Research Bulletin, 45(5), pp 594597 96 Y Sun, L Qi, M Lee, B.I Lee, W.D Samuels, G.J Exarhos (2004) Photoluminescent properties of Y2O3:Eu3+ phosphors prepared via urea precipitation in non-aqueous solution Journal of Luminescence, 109, pp 85-91 97 Yan HUANG, Hong-qi YE, Wei-dong ZHUANG, Yun-sheng HU, Chun-lei ZHAO, Cui LI, Song-xia GUO (2007) Preparation of Y2O3:Eu3+ phosphor by molten salt assisted method Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 17(3), pp 644-648 98 Yang JP, Qadri SB, Ratna BR (1996) Structural and morphological characterization of PbS nanocrystallites synthesized in the bicontinuous cubic phase of a lipid J Phys Chem 100, pp 17255–9 99 Yao, Gang (2008) Eu : Y2O3 nano-phosphor prepared by novel energy-saving solution combustion method Journal of Alloys and Compounds, 462(1–2), pp 381385 100 Yun Chan Kang, Hyun Sook Roh, Seung Bin Park, Hee Dong Park (2002) Use of LiCl flux in the preparation of Y2O3:Eu phosphor particles by spray pyrolysis Journal of the European Ceramic Society, 22(9-10), pp 1661-1665 101 Zhai Yongqing, Yao Zihua, Ding Shiwen, Qiu Mande, Zhai Jian (2003) Synthesis and characterization of Y2O3:Eu nanopowder via EDTA complexing sol –gel process Materials Letters, 57, pp 2901– 2906 139 102 Zhan Hui Zhang, Yu Hua Wang, Yan Hao, Wen Jing Liu (2007) Synthesis and VUV photoluminescence of green-emitting X2–Y2SiO5:Tb3+ phosphor for PDP application Journal of Alloys and Compounds, 433, pp 12-14 103 Zhang, Junying (2002) Synthesis of nanometer Y2O3:Eu phosphor and its luminescence property Materials Science and Engineering: A, 334(1–2), pp 246249 104 Zhenhe Xu, Jun Yang, Zhiyao Hou, Chunxia Li, Cuimiao Zhang, Shanshan Huang, Jun Lin (2009) Hydrothermal synthesis and luminescent properties of Y 2O3:Tb3+ and Gd2O3:Tb3+ microrods Materials Research Bulletin, 44(9), pp 1850-1857 105 Zhilong Liu, Lianxiang Yu, Qin Wang, Yanchun Tao, Hua Yang (2011) Effect of Eu,Tb codoping on the luminescent properties of Y2O3 nanorods Journal of Luminescence, 131(1), pp 12-16 106 Zhu, Qi (2009) Morphology-dependent crystallization and luminescence behavior of (Y, Eu) red phosphors Acta Materialia, 57, pp 5975–5985 107 Zuoling Fu, Shihong Zhou, Tianqi Pan, Siyuan Zhang (2007) Preparation and luminescent properties of cubic Eu3+:Y2O3 nanocrystals and comparison to bulk Eu3+:Y2O3 Journal of Luminescence, 124(2), pp 213-216 ... hướng trên, chọn đề tài luận án Tiến sĩ là: Nghiên cứu tổng hợp chất phát quang sở ytri oxit ytri photphat pha tạp europi, tecbi xeri Mục tiêu luận án nghiên cứu giải pháp công nghệ việc tổng hợp. .. Tổng hợp chất phát quang Y2O3:Tb3+ …103 3.6 Tổng hợp chất phát quang Y2O3 :Ce3+ .…111 3.7 Tổng hợp chất phát quang YPO4:RE (RE Eu, Ce, Tb) …114 3.7.1 Tổng hợp tính chất phát quang. .. tính phát quang chất phát quang khảo sát Các nhiệm vụ luận án là: (1) Nghiên cứu tổng hợp chất phát quang Y2O3:Eu theo phương pháp đồng kết tủa biến tính (2) Nghiên cứu tổng hợp chất phát quang