Nghiên cứu chế tạo vật liệu phát quang trên nền stronti aluminat pha tạp eu (tt)

Sample BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - PHẠM THỊ BÉ NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU PHÁT QUANG TRÊN NỀN STRONTI ALUMINAT PHA TẠP Eu Chun ngành: Hóa Vơ Cơ Mã số : 60 44 01 13 Demo Version - Select.Pdf SDK LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRẦN DƯƠNG Batch PDF Merger Huế, Năm 2014 Sample MỤC LỤC Trang phụ bìa i Lời cam đoan ii MỤC LỤC Danh mục hình vẽ .3 MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1.1 Hiện tượng phát quang .7 1.1.1 Khái niệm phân loại tượng phát quang 1.1.2 Cơ sở lý thuyết vùng lượng để giải thích tượng phát quang 1.2 Tổng quan vật liệu SrAl2O4 pha tạp ion đất .12 1.2.1 Vật liệu SrAl2O4 (spinel) 12 1.2.2 Đặc điểm ion đất (chất pha tạp) .13 1.2.3 Chuyển dời quang học Europi 14 1.2.4 Các chuyển quang học ion Dy3+ 16 DemodờiVersion - Select.Pdf SDK 1.3 Khái quát tinh bột 17 1.3.1 Thành phần cấu tạo tinh bột 17 1.3.2 Cấu trúc tinh thể tinh bột 18 1.3.3 Một số đặc tính tinh bột 20 1.3.4 Những biến đổi tinh bột trình tạo gel .20 Chương THỰC NGHIỆM 22 2.1 Hóa chất, dụng cụ thí nghiệm 22 2.1.1 Hóa chất 22 2.1.2 Dụng cụ thí nghiệm 22 2.2 Cách tiến hành chế tạo vật liệu .22 2.3 Một số hình ảnh quy trình chế tạo vật liệu .24 Batch PDF Merger 2.4 Các phương pháp khảo sát vật liệu 26 2.4.1 Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại (IR) 26 2.4.2 Phương pháp phân tích nhiệt 26 2.4.3 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 26 2.4.4 Phương pháp phổ phát quang .27 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30 3.1 Xác định tiền chất tinh bột phân tích phổ hồng ngoại (IR) .30 3.2 Khảo sát phân hủy SrAl2O4 phương pháp phân tích nhiệt 32 3.3 Khảo sát nhiệt độ nung tạo spinel 33 3.4 Vật liệu SrAl2O4:Eu3+ .35 3.4.1 Phân tích cấu trúc vật liệu stronti aluminat pha tạp ion đất 35 3.4.2 Ảnh hưởng nồng độ ion Eu3+ đến tính chất phát quang vật liệu SrAl2O4:Eu3+ x %mol (x = 0,5; 1; 1,5) 38 3.5 Vật liệu SrAl2O4:Eu2+, Dy3+ .39 3.5.1 Phân tích cấu trúc vật liệu stronti aluminat pha tạp ion đất 39 3.5.2 Ảnh hưởng nồng độ ion Eu2+ đến tính chất phát quang vật liệu SrAl2O4:Eu2+ x %mol (x = 0,5; 1; 1,5) 41 3.5.3 Ảnh hưởng nồng độ ion Dy3+ đến tính chất phát quang vật liệu SrAl2O4:Eu2+, Dy3+ x %mol (x = 0,5; 1; 1,5) 43 Demo Version - Select.Pdf SDK DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ biễu diễn mức lượng định xứ vật liệu phát quang Hình 1.2 Sơ đồ biễu diễn trình chuyển dời xạ Vật liệu phát quang .10 Hình 1.3 (a)-Cấu hình bát diện, (b)-Cấu hình tứ diện 12 Hình 1.4 Các bước chuyển dời cho phép ion Eu3+ 15 Hình 1.5 Cấu trúc phân tử amylose 18 Hình 1.6 Cấu trúc phân tử amylopectic 18 Hình 2.1 Sơ đồ trình chế tạo vật liệu phát quang SrAl2O4:Eu3+ SrAl2O4:Eu2+, Dy3+ 23 Hình 2.2 Ảnh mẫu tạo gel 24 Hình 2.3 Ảnh gel sau sấy 24 Hình 2.4 Ảnh tiền chất tinh bột sau nghiền .24 Hình 2.5 Ảnh tiền chất tinh bột ép viên 25 Hình 2.6 Ảnh mẫu SrAl2O4:Eu3+ chiếu ánh sáng kích thích 25 Demo - 2+ Select.Pdf SDK ngừng chiếu ánh sáng kích Hình 2.7 Ảnh mẫu Version SrAl2O4:Eu , Dy3+ chiếu thích 25 Hình 2.8 Sơ đồ nguyên lý hệ đo phổ phát quang 28 Hình 3.1 Phổ IR tiền chất tinh bột tinh bột 30 Hình 3.2 Phổ IR tiền chất tinh bột Sr-Al 31 Hình 3.3 Giản đồ phân tích nhiệt tiền chất tinh bột Sr-Al .32 Hình 3.4 Giản đồ XRD mẫu SPN-14 (nung 950 oC 4h) 34 Hình 3.5 Giản đồ XRD mẫu SPN-15 (nung 1000 oC 4h) 34 Hình 3.6 Giản đồ XRD mẫu SPN-16 (nung 1050 oC 4h) 35 Hình 3.7 Giản đồ XRD mẫu SAO: Eu3+ 0,5 %mol 36 Hình 3.8 Giản đồ XRD mẫu SAO: Eu3+ %mol 37 Hình 3.9 Giản đồ XRD mẫu SAO: Eu3+ 1,5 %mol 37 Hình 3.10 Phổ phát quang hệ mẫu SAO: Eu3+ x %mol (x = 0,5; 1; 1,5) 38 Hình 3.11 Giản đồ XRD mẫu SAO: Eu2+ 0,5 %mol .40 Hình 3.12 Giản đồ XRD mẫu SAO: Eu2+ %mol 40 Hình 3.13 Giản đồ XRD mẫu SAO:Eu2+ 1,5 %mol 41 Hình 3.14 Phổ phát quang hệ mẫu SAO:Eu2+ x %mol (x = 0,5; 1; 1,5) 42 Hình 3.15 Phổ phát quang hệ mẫu SAO:Eu2+ %mol, Dy3+ x %mol (x = 0,5; 1; 1,5) 44 Demo Version - Select.Pdf SDK MỞ ĐẦU Từ hàng trăm năm chất phát huỳnh quang lân quang phát nghiên cứu với nhiều cơng trình nhà khoa học Antonop, Clemen,Lepsin,…Vì tượng phát quang chúng có nhiều ứng dụng khoa học, kỹ thuật đời sống như: tạo nguồn sáng cho tình tạm thời thiếu ánh sáng không cần lượng để ni, lượng phát sáng tích trữ từ lúc chất chiếu sáng tự nhiên Ví dụ: chúng gắn mặt đồng hồ đeo tay, kim la bàn, công tắc đèn điện Ngoài ra, chúng dùng để làm đồ trang trí, chế tạo mực phát sáng, chế tạo tia laser, dùng cáp quang viễn thông, công nghệ hình LED, cơng nghệ in tiền, cơng nghệ bán dẫn, siêu dẫn,…[23] Người ta nhận thấy chất phát lân quang truyền thống như: ZnS:Cu+ tạo tượng phát quang khoảng thời gian phát quang kéo dài đến 40 + Version Demo Select.Pdf phút, hay ZnS:Cu ,Co2+ có thời-gian phát quangSDK đến 1,5 Năm 1996, Matsuzawa tìm loại chất phát quang SrAl2O4:Eu2+, Dy3+ dựa chất phát quang biết SrAl2O4:Eu2+ tìm thấy vào năm 1971, phát quang bước sóng 520 nm (xanh lục) khoảng thời gian dài 16 giờ, độ chói cao, tính ổn định tốt, sau tạo CaAl2O4:Eu2+, Nd3+ có khả phát quang bước sóng 450 nm khoảng thời gian tương tự SrAl2O4:Eu2+, Dy3+ Vì lý nên vật liệu aluminat kiềm thổ MAl2O4 (M: Sr, Ba, Ca, Mg) pha tạp nguyên tố đất (RE) quan tâm nghiên cứu [5], [18] Tuy nhiên việc tạo pha SrAl2O4 đòi hỏi nhiệt độ cao (1400 oC – 1600 oC) phản ứng tạo pha diễn trạng thái rắn thêm chất trợ chảy (B2O3) vào chứng minh nhiệt độ nung tạo sản phẩm thấp (1100 oC – 1500 oC) [17] Có nhiều phương pháp tổng hợp vật liệu phương pháp phản ứng pha rắn, phương pháp sol-gel, phương pháp đồng kết tủa, phương pháp pechini, phương pháp nổ, Trong luận văn tiến hành việc “Nghiên cứu chế tạo vật liệu phát quang stronti aluminat pha tạp Eu”, nguyên liệu ban đầu dễ tìm, nhiệt độ nung tương đối thấp vật liệu thân thiện với môi trường Demo Version - Select.Pdf SDK ... nung tạo spinel 33 3.4 Vật liệu SrAl2O4 :Eu3 + .35 3.4.1 Phân tích cấu trúc vật liệu stronti aluminat pha tạp ion đất 35 3.4.2 Ảnh hưởng nồng độ ion Eu3 + đến tính chất phát quang. .. tính chất phát quang vật liệu SrAl2O4 :Eu3 + x %mol (x = 0,5; 1; 1,5) 38 3.5 Vật liệu SrAl2O4 :Eu2 +, Dy3+ .39 3.5.1 Phân tích cấu trúc vật liệu stronti aluminat pha tạp ion đất 39 3.5.2... hưởng nồng độ ion Eu2 + đến tính chất phát quang vật liệu SrAl2O4 :Eu2 + x %mol (x = 0,5; 1; 1,5) 41 3.5.3 Ảnh hưởng nồng độ ion Dy3+ đến tính chất phát quang vật liệu SrAl2O4 :Eu2 +, Dy3+ x %mol