Chế tạo vật liệu bằng phương pháp phản ứng nổ và nghiên cứu tính chất quang của vật liệu nano YPO4-Tb(III)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC ******** ĐÀO THỊ MẾN CHẾ TẠO VẬT LIỆU BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẢN ỨNG NỔ VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG CỦA VẬT LIỆU NANO YPO4:Tb(III) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chun ngành: Hóa học Vơ Người hướng dẫn khoa học TS NGUYỄN VŨ HÀ NỘI – 2017 Lời cảm ơn Khóa luận hồn thành Phòng Quang hóa điện tử, Viện Khoa học Vật liệu – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới TS Nguyễn Vũ – người thầy tận tình hướng dẫn giúp đỡ em hồn thành khóa luận tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn TS Phạm Anh Sơn (Khoa Hóa học – Trường ĐHKHTN), TS Trần Quang Huy (Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương), TS Nguyễn Trọng Nghĩa (Viện Vật lí) giúp em đo giản đồ nhiễu xạ tia X, SEM, đo phổ huỳnh quang Em xin chân thành cảm ơn ThS Ngô Khắc Không Minh, CN Đinh Thị Thu Trang anh chị nhóm hỗ trợ em cơng việc Trong thực khóa luận, em nhận giúp đỡ nhiệt tình cán nghiên cứu thuộc Phòng Quang hóa điện tử, Viện Khoa học Vật liệu Xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo Viện Khoa học Vật liệu cho phép em sử dụng trang thiết bị đại Phòng Thí nghiệm Trọng Điểm Vật liệu linh kiện điện tử Nhân dịp này, em xin cảm ơn Ban Chủ nhiệm Khoa hóa học – Trường ĐHSP Hà Nội 2, thầy cô giáo tổ Hóa Vơ – Đại cương bạn nhóm hết lòng giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho em trình học tập Cuối xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè bên cạnh động viên, giúp đỡ chỗ dựa tinh thần cho em suốt thời gian qua Hà Nội, ngày 10 tháng năm 2017 Sinh viên Đào Thị Mến MỤC LỤC MỞ ĐẦU… CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chung vật liệu huỳnh quang có cấu trúc nano 1.1.1 Vật liệu huỳnh quang 1.1.2 Ảnh hưởng mạng chủ 1.1.3 Vật liệu phát quang cấu trúc nano 1.1.4 Tổng quan vật liệu YPO4 11 1.2 Các nguyên tố đất 12 1.2.1 Khái niệm nguyên tố đất 12 1.2.2 Các định luật phân bố nguyên tố đất 13 1.2.3 Cấu tạo vỏ điện tử đặc tính phát quang ion đất 13 1.2.4 Các dịch chuyển phát xạ ion đất 18 1.2.5 Ứng dụng chất phát quang dùng nguyên tố đất 19 1.3 Giới thiệu phương pháp chế tạo vật liệu 19 1.3.1 Phương pháp đồng kết tủa (Co – precipitation method) 20 1.3.2 Phương pháp sol – gel 22 1.3.3 Phương pháp Mixen đảo .25 1.3.4 Phương pháp thủy nhiệt (Hydrothermal method) 26 1.3.5 Phản ứng pha rắn 28 1.3.6 Phương pháp phản ứng nổ (Combustion method) 28 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 31 2.1 Tổng hợp vật liệu YPO 4:Tb(III) 31 2.1.1 Thiết bị hóa chất 31 2.1.2 Pha dung dịch muối tiền chất 31 2.1.3 Tổng hợp vật liệu YPO 4:1%Tb(III) biến đổi nhiệt độ .33 2.1.4 Tổng hợp vật liệu YPO 4:x%Tb(III) (x = 0,1; 1; 2; 3; 5; 7; 10) .34 2.2 Một số phương pháp nghiên cứu cấu trúc, tính chất vật liệu 35 2.2.1 Phương pháp phân tích nhiệt 35 2.2.2 Xác định cấu trúc giản đồ nhiễu xạ tia X .37 2.2.3 Hiển vi điện tử quét (SEM) 39 2.2.4 Phương pháp phổ huỳnh quang .41 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 43 3.1 Nghiên cứu điều kiện tổng hợp vật liệu 43 3.1.1 Kết phân tích nhiệt, nghiên cứu cấu trúc vi hình thái vật liệu YPO4:Tb(III) .43 3.2 Tính chất quang vật liệu 47 3.2.1 Phổ huỳnh quang vật liệu YPO 4:1%Tb(III) thay đổi theo nhiệt độ 48 3.2.2 Phổ huỳnh quang vật liệu YPO 4:x%Tb(III) thay đổi theo nồng độ 50 3.2.3 Phổ kích thích huỳnh quang vật liệu YPO 4:Tb(III) 51 KẾT LUẬN 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU Các chữ viết tắt DTA : phân tích nhiệt vi sai (Diferential Thermal Analysis) ET : truyền lượng EXC : kích thích (Excitation) FWHM : độ bán rộng (Full Width at Half Maximum) NR : không phát xạ R : phát xạ RE : đất (Rare Earth) SEM : hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscope) TGA : phân tích nhiệt trọng lượng (Thermogravimetry Analysis) XRD : nhiễu xạ tia X (X – Ray diffraction) Các kí hiệu  : bước sóng (wavelength) t : nhiệt độ nung β : độ bán rộng θ : góc nhiễu xạ tia X I : cường độ DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Mối liên hệ kích thước số nguyên tử bề mặt 10 Bảng 1.2: Các ion nguyên tố đất 14 Bảng 2.1: Danh sách mẫu YPO 4:1%Tb(III) biến đổi nhiệt độ 34 Bảng 2.2: Danh sách mẫu YPO 4:x%Tb(III) (x = 0,1; 1; 2; 3; 5; 7; 10) 35 Bảng 3.1: Kích thước tinh thể vật liệu YPO 4:1%Tb(III) 46 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Sơ đồ tinh thể hay vật liệu huỳnh quang Hình 1.2: Sơ đồ mơ tả q trình huỳnh quang Hình 1.3: Sự truyền lượng từ tâm S (tăng nhạy) tới A Hình 1.4: Sự truyền lượng từ S tới A Hình 1.5: Cấu trúc hệ vật liệu phát quang đồng pha tạp Hình 1.6: Cấu trúc YPO4 11 Hình 1.7: Giản đồ mức lượng ion RE3+ 16 Hình 1.8: Sơ đồ lượng chuyển mức electron ion Tb 3+ 18 Hình 2.1: Quy trình tổng hợp vật liệu YPO 4:Tb(III) phương pháp phản ứng nổ 32 Hình 2.2: Sơ đồ nhiễu xạ mạng tinh thể 38 Hình 2.3: Thiết bị đo X – ray D8 – ADVANCE – Bruker 39 Hình 2.4: Sơ đồ khối kính hiển vi điện tử quét 40 Hình 2.5: Sơ đồ khối hệ đo huỳnh quang thông thường 41 Hình 3.1: Giản đồ phân tích nhiệt mẫu tiền chất vật liệu YPO 4:1%Tb 44 Hình 3.2: Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu YPO 4:1%Tb nung 800oC giờ, vạch thẳng đứng thẻ chuẩn JCPDS 74 – 2429 YPO4 44 Hình 3.3: Giản đồ XRD vật liệu YPO 4:1%Tb(III) nung nhiệt độ khác từ 300 – 900oC 45 Hình 3.4: Ảnh SEM vật liệu YPO 4:1%Tb(III) nung 300(a), 500(b) 800°C(c) 47 Hình 3.5: Phổ huỳnh quang vật liệu YPO 4:1%Tb(III) nung nhiệt độ khác nhau, vùng bước sóng từ 400 đến 700 nm 49 Hình 3.6: Cường độ huỳnh quang bước sóng 493 nm với vật liệu nung nhiệt độ khác 49 Hình 3.7: Phổ huỳnh quang vật liệu YPO 4:x%Tb(III) nung 800oC giờ, vùng bước sóng từ 400 đến 700 nm 50 Hình 3.8: Cường độ huỳnh quang đỉnh 545 nm theo nồng độ pha tạp mẫu nung 800oC 51 Hình 3.9: Phổ kích thích huỳnh quang mẫu YPO 4:5%Tb, bước sóng thị 545 nm 51 Hình 3.10: Phổ huỳnh quang mẫu YPO 4:5%Tb với bước sóng kích thích khác 52 MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, vật liệu nano trở thành đối tượng nghiên cứu hấp dẫn tính chất đặc biệt Vật liệu nano loại vật liệu có cấu trúc hạt, sợi, ống, mỏng có kích thước đặc trưng từ khoảng nm đến 100 nm có vai trò quan trọng hàng đầu khoa học công nghệ nano, khoa học công nghệ nano (đặc biệt công nghệ nano phát quang) lĩnh vực đại với nhiều ứng dụng quan trọng nghiên cứu hóa học, điện tử Vật liệu phát quang diện xung quanh Chúng dùng làm đèn ống huỳnh quang, hình tivi, máy vi tính, laser, cảm biến, vật dụng mà tìm thấy phòng thí nghiệm, hay chí nhà Vật liệu phát quang hữu dụng công nghệ chế tạo hình dao động, hình plasma hay y học, vật liệu hỗ trợ việc chuẩn đoán bệnh cắt lớp, đánh dấu tế bào khối u ung thư, chụp X – quang Ngồi ra, chúng đóng vai trò quan trọng lĩnh vực điện tử hàng không, vật lý hạt nhân lượng cao… Với nhiều ứng dụng vậy, ngành khoa học vật liệu, việc nghiên cứu vật liệu nano ngày đề cao nghiên cứu chuyên sâu Hiện nay, phổ biến vật liệu phát quang pha tạp ion đất Vật liệu nano phát quang pha tạp ion đất hóa trị ba phát xạ huỳnh quang mạnh vùng khả kiến kích thích xạ tử ngoại, khả kiến hồng ngoại gần Hiệu suất phát quang, màu xạ hấp thụ vật liệu phụ thuộc vào lựa chọn mạng chủ, nồng độ chất kích hoạt, nồng độ chất tăng nhạy, điều kiện phương pháp tổng hợp vật liệu Ytrium orthophotphat mạng chủ thích hợp pha tạp ion đất Eu(III), Nb(III), Tb(III), Pr(III), Er(III) nhờ có tính chất lí hóa nó, ví dụ vùng truyền qua cao rộng, có tần số dao động phonon thấp, hiệu suất phát quang lượng tử cao, phát xạ mạnh với mạng chủ orthophotphat, có độ bền nhiệt, độ bền học cao, ổn định thân thiện với môi trường Mặt khác ion Y3+ lại tương đồng hóa trị bán kính ion đất pha tạp nên thay ion vào mạng chủ trở nên dễ dàng Việc thay đổi ion pha tạp, nồng độ pha tạp nhằm mục đích nhận tính chất quang mong muốn hiệu suất phát quang, màu phát xạ Vật liệu YPO4 pha tạp ion đất Eu(III) (ký hiệu: YPO4:Eu(III)) cho phát xạ màu đỏ cam với phát xạ trội ứng chuyển mức 5D0 – 7F1 ion Eu(III) khoảng 590 – 620 nm chuyển mức 5D0 – 7F2 khoảng 610 – 630 nm Chất phát quang YPO 4:Tb(III) cho phát xạ màu xanh chuyển dời 5D4 – 7F5 khoảng 540 – 560 nm Chất phát quang YPO4:Ce(III) cho phát xạ màu xanh nước biển ứng với chuyển dời điện tử 2D3/2 – 2F7/2 Sự phát triển phương pháp tổng hợp vật liệu năm gần mở triển vọng điều khiển cấu trúc vật liệu Một phương pháp đơn giản nhằm thu vật liệu có kích cỡ nanomet phương pháp phản ứng nổ với tiền chất trộn lẫn dung dịch Phương pháp dựa phản ứng oxi hóa – khử tác nhân oxi hóa gốc nitrat (NO3-) muối nitrat kim loại tác nhân khử chất hữu có chứa nhóm amino (–NH2) Muối nitrat kim loại có thành phần vật liệu chất khử trộn lẫn dung dịch Sự có mặt nhóm amino giúp làm tăng khả hòa tan ion kim loại nhờ khả tạo phức nhóm cung cấp nhiên liệu cho phản ứng nổ Sự tạo phức góp phần làm giảm tốc độ hình thành vật liệu hạn chế phát triển kích thước hạt Kết vật liệu thu có kích thước nanomet Trên sở kế thừa kết nghiên cứu nhà khoa học vật liệu nano phát quang kết hợp với phân tích, đánh giá nhiều nhóm nghiên cứu nước vật liệu phát quang với mạng chủ YPO em chọn Hình 3.1: Giản đồ phân tích nhiệt mẫu tiền chất vật liệu YPO4:1%Tb Hình 3.2: Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu YPO 4:1%Tb nung 800 oC giờ, vạch thẳng đứng thẻ chuẩn JCPDS 74 – 2429 YPO Hình 3.2 trình bày giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu YPO 4:1%Tb tiêu biểu, mẫu nung 800oC Kết cho thấy, pha tinh thể 44 mạng YPO4 ghi nhận: mẫu nhận đơn pha, cấu trúc tinh thể tốt, vạch nhiễu xạ phù hợp với thẻ chuẩn JCPDS 74 – 2429 Phép đo XRD sử dụng để nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ nung đến cấu trúc vật liệu, áp dụng với vật liệu cho mẫu nung nhiệt độ khác Hình 3.3 giản đồ XRD vật liệu YPO 4:1%Tb(III) nung nhiệt độ khác từ 300 – 900oC Giản đồ nhiễu xạ tia X cho thấy, pha tinh thể mạng YPO hình thành mẫu nung 300oC Các mẫu chế tạo đơn pha, không ghi nhận pha tạp chất giản đồ tia X 6000 YPO4:Tb (III) o 900 C C-êng ®é (®.v.t.®) o 800 C 4000 o 700 C o 600 C o 500 C 2000 o 400 C o 350 C o 300 C 20 30 40 50 60 70 80 2 (®é) Hình 3.3: Giản đồ XRD vật liệu YPO 4:1%Tb(III) nung nhiệt độ khác từ 300 – 900oC Các đỉnh nhiễu xạ 2θ nhận phù hợp với cấu trúc tinh thể YPO4 ứng với thẻ chuẩn JCPDS 074 – 2429 Các vạch nhiễu xạ tia X mở 45 rộng cho thấy tinh thể YPO4 tổng hợp có kích thước nanomet tính tốn theo cơng thức Scherrer: D = Ta thấy độ rộng vạch nhiễu xạ có giảm xuống tăng nhiệt độ nung khơng rõ rệt Theo tính tốn kích thước hạt dao động khoảng từ 18,8 đến 26,8 bảng 3.1, kích thước hạt thay đổi không đáng kể tăng nhiệt độ nung mẫu Điều lượng nhiệt bên (trong khoảng nhiệt độ này) chưa đủ gây biến đổi lớn để kết tập thành tinh thể lớn Kết phù hợp với giản đồ phân tích nhiệt nêu Bảng 3.1: Kích thước tinh thể vật liệu YPO4:1%Tb(III) Thành phần Nhiệt độ vật liệu nung (oC) YPO4:1%Tb(III) Kích thước β(o) 2θ(o) 300 0,336 25,823 24,0 YPO4:1%Tb(III) 350 0,335 25,803 24,1 YPO4:1%Tb(III) 400 0,381 25,804 21,2 YPO4:1%Tb(III) 500 0,352 25,842 22,9 YPO4:1%Tb(III) 600 0,301 25,840 26,8 YPO4:1%Tb(III) 700 0,429 25,844 18,8 YPO4:1%Tb(III) 800 0,373 25,815 21,6 YPO4:1%Tb(III) 900 0,391 25,772 20,6 tinh thể (nm) Hình 3.4 trình bày ảnh SEM vật liệu YPO 4:1%Tb(III) nung nhiệt độ khác cho thấy hạt vật liệu có dạng tựa cầu có kích thước tương đối đồng từ 20 – 30 nm Kết phù hợp với kết nhận từ giản đồ XRD vật liệu Từ kết phân tích nhiễu xạ tia X ảnh vi điện tử quét khẳng định vật liệu YPO4:1%Tb(III) tổng hợp 46 phản ứng nổ có kích thước cỡ nanomet Sự thay đổi nhiệt độ nung không gây ảnh hưởng nhiều đến cấu trúc, hình thái vật liệu Sự tăng nhiệt độ nung khơng làm kích thước hạt thay đổi nhiều Những kết cho thấy phương pháp phản ứng nổ phương pháp đơn giản, linh hoạt mà hiệu để tổng hợp vật liệu nano nói chung vật liệu nano pha tạp đất nói riêng Sản phẩm thu có độ đồng cao (a) (b) (c) Hình 3.4: Ảnh SEM vật liệu YPO 4:1%Tb(III) nung 300(a), 500(b) 800°C(c) 3.2 Tính chất quang vật liệu Tính chất quang vật liệu nghiên cứu phương pháp phổ huỳnh quang Qua việc nghiên cứu tính chất quang vật liệu ảnh hưởng nồng độ pha tạp, nhiệt độ nung mẫu, đồng pha tạp ion khác phân tích đánh giá nhằm tìm điều kiện tối ưu để tổng hợp vật liệu Dưới kết nghiên cứu tính chất quang vật liệu tổng hợp 47 3.2.1 Phổ huỳnh quang vật liệu YPO4:1%Tb(III) thay đổi theo nhiệt độ Nghiên cứu đến tính chất quang vật liệu, phương pháp phổ huỳnh quang sử dụng để biết thông tin bước sóng phát xạ so sánh cường độ huỳnh quang Kết nhận bước sóng kích thích 266 nm, mẫu YPO4:1%Tb cho phát xạ ánh sáng màu xanh Phổ huỳnh quang (hình 3.5) mẫu YPO4:1%Tb gồm vạch hẹp tương ứng với chuyển dời 5D3 ˗ 7FJ 5D4 ˗ 7FJ (J= – 6) bước sóng 384 nm (5D3 – 7F6), 417 nm (5D3 – 7F5), 440 nm (5D3 – 7F4), 493 nm (5D4 – 7F6), 550 nm (5D4 – 7F 5), 588 nm (5D4 – 7F4), 623 nm (5D4 – 7F3) Điều hoàn toàn phù hợp với cơng bố [24, 32, 35, 36], phát xạ 5D4 – 7F5 trội so với chuyển dời lại Phổ huỳnh quang ghi nhận mẫu có nhiệt độ nung từ 300 đến 900oC có dạng tương tự Mặt khác, kết hình 3.5 cho thấy cường độ huỳnh quang tăng nhiệt độ nung vật liệu tăng từ 300 đến 900°C Mặc dù giản đồ nhiễu xạ tia X cho thấy từ 300°C pha tinh thể vật liệu hình thành, nhiên phổ huỳnh quang (hình 3.5) cho thấy từ 300 đến 600°C cường độ huỳnh quang yếu, 800°C cường độ huỳnh quang có dấu hiệu dần đến giá trị bão hòa Việc ghi nhận phát xạ đặc trưng ion Tb 3+ chứng tỏ ion phân tán tốt mạng Như vậy, nghiên cứu nhiệt độ nung tối ưu vật liệu YPO4:1%Tb(III) 800 – 900°C 48 1000 D4 - F5 YPO4:1%Tb C-êng ®é (®.v.t.®) 800 600 o f) e) d) c) b) a) D4 - F6 f e 900 C o 800 C o 700 C o 600 C o 500 C o 300 C EXC=266nm 400 d 200 5 D4 - F4 D3 - F6 D3 - F5 D3 - F4 c b D4 - F3 a 350 400 450 500 550 600 650 700 B-íc sãng(nm) Hình 3.5: Phổ huỳnh quang vật liệu YPO 4:1%Tb(III) nung nhiệt độ khác nhau, vùng bước sóng từ 400 đến 700 nm Hình 3.6: Cường độ huỳnh quang bước sóng 493 nm với vật liệu nung nhiệt độ khác 49 3.2.2 Phổ huỳnh quang vật liệu YPO4:x%Tb(III) thay đổi theo nồng độ Hình 3.7 phổ huỳnh quang vật liệu YPO4:x%Tb(III) nung 800oC giờ, kích thích bước sóng 220 nm Tất mẫu thể chuyển dời đặc trưng Tb(III) YPO Có thể nhận thấy cường độ huỳnh quang thay đổi đáng kể nồng độ pha tạp tăng lên Khi nồng độ pha tạp tăng lên số tâm phát quang tăng, làm tăng cường độ phát quang Tuy nhiên, nồng độ pha tạp tăng đến mức cường độ phát quang cực đại giảm tiếp tục tăng nồng độ pha tạp – người ta nói hiệu ứng dập tắt huỳnh quang nồng độ Trong nghiên cứu này, hiệu ứng dập tắt huỳnh quang chưa nhận thấy dù nồng độ pha tạp lên tới 15% Trên 10% cường độ huỳnh quang dẫn đến gần bão hòa  C-êng ®é (®.v.t.®) 800 = 220nm YPO4: x%Tb(III) D4- F5 EXC 15% 10% 7% 5% 3% 2% 1% 0.1% 600 D4- F6 400 D3- F4 200 5 D4- F3 D3- F5 D3- F4 400 500 600 B-íc sãng (nm) 700 Hình 3.7: Phổ huỳnh quang vật liệu YPO 4:x%Tb(III) nung 800 oC giờ, vùng bước sóng từ 400 đến 700 nm 50 Hình 3.8: Cường độ huỳnh quang đỉnh 545 nm theo nồng độ pha tạp mẫu nung 800 oC 3.2.3 Phổ kích thích huỳnh quang vật liệu YPO4:Tb(III) Một vật liệu huỳnh quang phát xạ xạ hấp thụ lượng kích thích, phép đo phổ kích thích cần thiết Hình 3.9: Phổ kích thích huỳnh quang mẫu YPO 4:5%Tb, bước sóng thị 545 nm 51 Hình 3.9 trình bày phổ kích thích huỳnh quang ion Tb 3+ mẫu YPO4:5%Tb, bước sóng thị 545 nm Phổ gồm số vạch kích thích đặc trưng 220, 266, 342, 352 370 nm Các vạch kích thích quy cho chuyển dời hấp thụ từ trạng thái 7F6 lên trạng thái kích thích Hình 3.10 trình bày phổ huỳnh quang vật liệu YPO4:5%Tb bước sóng kích thích quét từ 200 – 380 nm Kết cho thấy, với bước sóng kích thích khác phổ huỳnh quang nhận có dạng tương tự (vị trí cường độ vạch phổ), đó, bước sóng kích thích mạnh 220 nm Hình 3.10: Phổ huỳnh quang mẫu YPO 4:5%Tb với bước sóng kích thích khác 52 KẾT LUẬN Q trình tổng hợp nghiên cứu tính chất vật liệu nano phát quang YPO4:x%Tb(III) mang lại số kết sau: Đã tổng hợp thành công vật liệu nano phát quang YPO 4:1%Tb(III) phương pháp phản ứng nổ với quy trình tổng hợp vật liệu ổn định Vật liệu thu đơn pha không ghi nhận xuất pha tạp chất Vật liệu có hình dạng tựa cầu với kích thước đồng khoảng 20 – 30 nm Sự thay đổi nhiệt độ nung mẫu từ 300 – 900oC không gây ảnh hưởng nhiều đến cấu trúc, hình thái vật liệu kích thước hạt Nhiệt độ tối ưu để nung mẫu 800 – 900oC Vật liệu phát xạ ánh sáng xanh kích thích 220 nm 266 nm Phổ huỳnh quang vật liệu YPO4:1%Tb(III) thể chuyển dời phát xạ đặc trưng 5D3 – 7FJ 5D4 – 7FJ (J= – 6) Tb(III) Khi tăng nồng độ pha tạp, phổ huỳnh quang vật liệu YPO4:x%Tb(III) chưa quan sát hiệu ứng dập tắt nồng độ Tb(III) lên đến 15%, nhiên cường độ huỳnh quang vật liệu dần đến bão hòa nồng độ pha tạp Tb 10% 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Thị Thu Hiền (2013), “Chế tạo nghiên cứu tính chất vật liệu nano phát quang YBO3:Eu(III)”, Luận văn Thạc sĩ khoa học Hóa học, Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội Đinh Xuân Lộc (2013), “Nghiên cứu chế tạo vật liệu nano YVO4:Eu(III), CePO4:Tb(III) khảo sát tính chất quang chúng”, Luận án Tiến Sĩ Khoa học Vật liệu, Viện Khoa học Vật liệu, Viện Khoa học Cơng nghệ Việt Nam Phạm Đức Rỗn, Phạm Hồng Nhung, Thái Thị Diệu Hiền, Lâm Thị Kiều Giang, Nguyễn Vũ (2016), “Tổng hợp vật liệu phát quang nano YPO 4:Eu (Y, Al)PO4:Eu”, Tạp chí Hóa học, 54(5e1,2), pp.197 – 200 Phạm Đức Rỗn, Nguyễn Thế Ngơn (2009), “Các nguyên tố hóa phóng xạ”, Nhà xuất Đại học Sư phạm Nguyễn Hữu Tân (2013), “Nghiên cứu tổng hợp chất phát quang sở ytri oxit ytri photphat pha tạp europi, tecbi xeri”, Luận án Tiến Sĩ Khoa học Vật liệu, Viện Khoa học Vật liệu, Viện Khoa Học Cơng nghệ Việt Nam Phan Văn Thích, Nguyễn Đại Hưng (2004), “Giáo trình huỳnh quang”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Vũ (2007), “Chế tạo nghiên cứu tính chất quang vật liệu nano Y2O3: Eu, Tb, Yb”, Luận án Tiến Sĩ Khoa học Vật liệu, Viện Khoa học Vật liệu, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam Nguyễn Vũ, Phạm Đức Roãn, Tạ Minh Thắng, Trần Thị Kim Chi, Mẫn Hoài Nam Nguyễn Thị Thanh (2015), “Tổng hợp vật liệu phương pháp phản ứng nổ tính chất LaPO4:Eu(III) kích thước nanomet”, Tạp chí Hóa học, 53(4), pp.480 – 484 54 Tiếng Anh A Kaminskaa, A Kozaneckia, M O Ramirezb, L E Bausab, G Boulonc, M Bettinellid, M (2016), “Spectroscopic study of radiative intraconfigurational 4f→4f transitions in Yb 3+ doped materials using high hydrostatic pressure”, Journal of Luminescence, 169, pp.507 – 515 10 A K Parchur, G S Okram, R A Singh, R Tewari, Lina Pradhan, R K Vatsa, and R S Ningthoujam (2010), “Effect Of EDTA On Luminescence Property Of Eu +3 Doped YPO4 Nanoparticles” 11 A K Parchura and R S Ningthoujam (2012), “Behaviour of electric and magnetic dipole transitions of Eu 3+, 5D0 – 7F0 and Eu – O charge transfer band in Li+ co – doped YPO4:Eu 3+” 12 Angiuli Fabio (2013), “Energy transfer and charge transfer processes in luminescent materials”, pp.117 – 135 13 Arnaud Huignard, Thierry Gacoin, and Jean – Pierre Boilot (2000) “Synthesis and luminescence properties of colloidal YVO 4:Eu photphors, Chemistry of Masterials”, 12, pp.1090 – 1094 14 B Kahouadji, L Guerbous, L Lamiri, A Mendoud (2014), “Structural and Optical Properties of Ce3+ Doped YPO4 Nanophosphors Synthesis by Sol Gel Method” 15 Blasse G., B C Grabmaier (1994), “Luminescent Materials”, Springer, Berlin 16 Bredol M., Kynast U., Ronda C.(1991), Designing Luminescent Materials, “Advanced Materials”, 3, pp.361 – 367 17 Brown M E., Glasser L and Stewart B V (1974), “The thermal decomposition of ammonium meta vanadate, Journal of Thermal Analysis”, 6, pp.529 – 541 55 18 Chi L S., Liu R S., and Lee B J (2005), “Synthesis of Y2O3:Eu, Bi Red Phosphors by Homogeneous Coprecipitation and Their Photoluminescence Behaviors”, Journal of The Electrochemical Society, 152(8), pp.93 – 98 19 G Du,W G Jabbar, M.K Al – zyadi, Y Han, P Liuand, Z Liu(2013), J.NanopartRes, 15:1619 20 G Phaomei, W.R Singh, N.S Singhand R.S Ningthoujam (2013), Journal of Luminescence, 134 , pp.649 – 656 21 Hai Huang, Guo Qui Xu, Wee Shong Chin, Leong Ming Gan and Chwee Har Chew (2002), “Synthesis and Characterizationoof Eu:Y2O3 nanoparticle”, Nanotechonology, 13, pp.318 – 323 22 Haiping Zhang, Mengkai Lu, Zhiliang Xiu, Guangjun Zhou, Shufen Wang, Yuanyuan Zhou, Shumei Wang (2006), “Influence of processing conditions on the luminescence of YVO 4:Eu3+ nanoparticles”, Materials Science and Engineering B, 130, pp.151 – 157 23 Huignard, A., Buissette, V., Laurent, G., Gacoin, T., Boilot, J.P (2002), “Sensitizing and protecting lanthanide ion emission using optically active nanocrystals”, Chemistry of Masterials, 14, pp.2264 – 2269 24 Jinyu Yang, Lin Luo, Zhou Chen, Xueyu Chen, Xiaoyu Tang (2016), “Tb – doped YPO4 phosphors: Polyacrylamide gel synthesis and optical properties”, Journal of Alloys and Compounds, 689, pp.837 – 842 25 Paras N Prasad (2004), "Nanophotonic", Wiley – Interscience 26 Qiuling Luo, Shaodian Shen, Guanzhong Lu, Xiuzhen Xiao, Dongsen Mao, Yanqin Wan (2002),“Synthesis of Cubic Ordered Mesoporous YPO4:Ln3+ and TheirPhotoluminescence Properties” 27 Riwotzki, K.; Haase, M Wet (1998), “Chemical synthesis of doped colloidal nanoparticles: YPO 4:Ln (Ln = Eu, Sm, Dy)”, J Phys Chem B, 102(50), pp.10129 – 10135 56 28 Robert Pazik, Adam Watras, Lucyna Macalik and Przemysław J Deren (2014), “One step urea assisted synthesis of polycrystalline Eu(III) doped KYP2O7 – luminescence and emission thermal quenching properties” 29 S Ćulubrk, V Lojpur, V Đordjević, M D Dramićanin, (2013), “Annealing and Doping Concentration Effects on Y2O3: Sm3+ Nanopowder Obtained by Self – Propagation Room Temperature Reaction, Science of Sintering”, 45, pp.323 – 329 30 Sang Do Han (2006), “Synthesis, luminescence and effect of heat treatment on the properties of Dy3+ – doped YVO4 phosphor”, Materials Science and Engineering B, 129, pp.126 – 130 31 Shafquat Majeed Mohsin BashirS A Shivashankar (2015), “Dispersible crystalline nanobundles of YPO and Ln (Eu, Tb) – doped YPO4: rapid synthesis, optical properties and bio – probe applications” 32 Shigeo Shionoya, Wiliam M Yen (1999), “Phosphor Handbook”, CRC Press LLC 33 Suyver J.F, A Aebischer, D Biner, P Gerner, J Grimm, S Heer, K.W Kramer, C Reinhard, H.U Gudel (2005), "Novel materials doped with trivalent lanthanides and transition metal ions showing near – infrared to visible photon upconversion", Optical Materials, 27, pp.1111 – 1130 34 Weihua Di, Xiaojun Wang, Baojiu Chen, Shaozhe Lu (2005), “Structure – induced change of luminescent properties in the hydrated and dehydrated YPO 4:Tb”, Materials Letters, 59, pp.2310 – 2313 35 Weihua Di, Xiaojun Wang, Baojiu Chen, Huasheng Lai, Xiaoxia Zhao (2005), “Preparation, characterization and VUV luminescence property of YPO4:Tb phosphor for a PDP”, Optical Materials, 27, pp.1386 – 1390 36 Wei Tang, Mingwen Wang, Xiangxue Meng, Wei Lin (2016), “Luminescence properties of tunable white – light long – lasting phosphor YPO4:Eu3+, Tb 3+, Sr2+, Zr4+, Optical Materials, 54, pp.120 – 125 57 37 William M Yen, Shigeo Shionoya, Hajime Yamamoto (2006), “Phosphor Handbook”, 2nd, CRC Press 38 Yajuan Sun, Hongjian Liu, Xin Wang, Xianggui Kong, and Hong Zhang (2006), “Optical Spectroscopy and Visible Upconversion Studies of YVO4:Er3+ Nanocrystals Synthesized by a Hydrothermal Process”, Chem Mater, 18, pp.2726 – 2732 39 Ye Jin, Weiping Qin, Jisen Zhang, Yan Wang, Chunyan Cao, Jishuang Zhang, Xinguang 18RenGuofeng Wang, Guodong Wei, Lili Wang, Longzhen Jin, Peifen Zhu (2008), “La3PO7:Eu(III) nanoparticles A novel red phosphor” 40 Yinyao Liu, Zhaosong Zou, Xiaoluan Liang, Guorong Chen, “Energy Transfer and Photoluminescence of Zinc Phosphate Glasses Co – Doped with Tb 3+ and Mn 2+”, Journal of the American Ceramic Society, 93(7), pp.1891 – 1893 41 Zhiyao Hou, et al (2008), “Preparation and Luminescence Properties of YPO4:Ln and Y(V, P)O 4:Ln (Ln = Eu 3+, Sm3+, Dy3+) Nanofibers and Microbelts by Sol – Gel/Electrospinning Process”, Chem Mater, 20, pp.6686 58 ... học vật liệu nano phát quang kết hợp với phân tích, đánh giá nhiều nhóm nghiên cứu nước vật liệu phát quang với mạng chủ YPO em chọn đề tài Chế tạo vật liệu phương pháp phản ứng nổ nghiên cứu tính. .. nồng độ pha tạp đến tính chất quang vật liệu  Đối tượng, phạm vi nghiên cứu: Vật liệu nano phát quang YPO 4:Tb(III)  Phương pháp nghiên cứu: – Phương pháp nghiên cứu phương pháp thực nghiệm:... trúc vật liệu phương pháp nhiễu xạ tia X – Nghiên cứu tính chất huỳnh quang chế phát quang vật liệu nano chế tạo kĩ thuật huỳnh quang Khảo sát tối ưu hóa tính chất huỳnh quang vật liệu pha tạp