Báo cáo đồ án chuyên ngành công nghệ kỹ thuật hóa học Tìm hiểu về màu phát quang

Cuôc ṣ ống con ngườ i ngày càng đươc nâng cao, nhu c ̣ ầu về măt th ̣ ẩm mĩvì thế cũng phá t triển không ngừng. Viêc mua s ̣ ắm các sản phẩm có kiều dáng đep ṿ à bắt mắt đươc ch ̣ ú trong nhi ̣ ều hơn. Chất màu ra đờ i cùng vớ i nhu cầu xãhôi ṿ à viêc ̣ nghiên cứu, phá t triển đa dang c ̣ ác chất màu đãtrở nên quan trong đ ̣ ối vớ i các chuyên ngành về hóa hoc. ̣ Để góp phần tìm hiểu về đăc đi ̣ ểm, tính chất cũng như các phương pháp sản xuất cùng vớ i các ứng dung trong th ̣ ưc t ̣ ế của chất màu, đăc bi ̣ êt ṿ ề chất màu phá t quang, đề tà i “Tìm hiểu về màu phá t quang” đãđươc th ̣ ưc hi ̣ êṇ BÁO CÁO ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT HÓA HỌC TÌM HIỂU VỀ MÀU PHÁT QUANG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ - - BÁO CÁO ĐỒ ÁN CHUN NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT HĨA HỌC TÌM HIỂU VỀ MÀU PHÁT QUANG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN Nguyễn Việt Bách Nguyễn Thị Ngọc Diệp B1506994 Trần Trung Thử B1507034 Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật hóa học khóa 41 Tháng năm 2018 ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNHH LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm đồ án chuyên ngành, nhóm nhận nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến thời gian làm đồ án chuyên ngành, nhóm nhận nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình thầy mơn cơng nghệ hóa học bạn bè Đặc biệt nhóm xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Việt Bách, giảng viên Bộ môn Công nghệ hóa học - trường ĐH Cần Thơ người tận tình hướng dẫn, bảo nhóm suốt q trình thực đồ án chuyên ngành Nhóm xin chân thành cảm ơn đến thầy cô giáo trường ĐH Cần Thơ nói chung, thầy Bộ mơn Cơng nghệ hóa học nói riêng dạy dỗ cho sinh viên kiến thức môn đại cương mơn chun ngành, giúp sinh viên có sở lý thuyết vững vàng tạo điều kiện giúp đỡ sinh viên suốt trình học tập Cuối cùng, nhóm đồ án xin chân thành cảm ơn đến thầy cô bạn bè, tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ nhóm suốt trình học tập hồn thành đồ án chun ngành Nhóm 19 ii ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNHH MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI MỞ ĐẦU v DANH SÁCH HÌNH vi DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ PIGMENT .1 1.1 KHÁI NIỆM VỀ CHẤT MÀU PIGMENT [1,2,3,4] 1.2 TIÊU CHUẨN [1,2,3] 1.3 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA NGÀNH SẢN XUẤT PIGMENT [1,2,3] 1.4 LỰA CHỌN VÀ PHÂN LOẠI PIGMENT [1,2,3] 1.4.1 Lựa chọn .1 1.4.2 Phân loại .1 1.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT PIGMENT VÔ CƠ [1,2,3] 1.5.1 Phương pháp ướt 1.5.2 Phương pháp khô 1.6 ỨNG DỤNG .5 CHƯƠNG 2: MÀU PHÁT QUANG 2.1 SỰ PHÁT QUANG VÀ CÁC LOẠI PHÁT QUANG [5,6] .2 2.2 PIGMENT PHÁT QUANG [7,8] 2.3 SẢN XUẤT PIGMENT PHÁT QUANG [9] .3 2.3.1 Phương pháp gố m cổ truyề n 2.3.2 Phương pháp đồ ng kế t tủa 2.3.3 Phương pháp phun nhiê ̣t phân (phương pháp aerosol ) 2.4 ỨNG DỤNG CỦA PIGMENT PHÁT QUANG Nhóm 19 iii ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNHH CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO Nhóm 19 iv ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNHH LỜI MỞ ĐẦU Cuô ̣c số ng người ngày càng đươ ̣c nâng cao, nhu cầ u về mă ̣t thẩ m mi ̃ vì thế cũng phát triể n không ngừng Viê ̣c mua sắ m các sản phẩ m có kiề u dáng đe ̣p và bắ t mắ t đươ ̣c chú tro ̣ng nhiề u Chấ t màu đời cùng với nhu cầ u xã hô ̣i và viê ̣c nghiên cứu, phát triể n đa da ̣ng các chấ t màu đã trở nên quan tro ̣ng đố i với các chuyên ngành về hóa ho ̣c Để góp phầ n tìm hiểu về đă ̣c điể m, tin ́ h chấ t cũng các phương pháp sản xuấ t cùng với các ứng du ̣ng thực tế của chấ t màu, đă ̣c biê ̣t về chấ t màu phát quang, đề tài “Tìm hiể u về màu phát quang” đã đươ ̣c thực hiê ̣n Nhóm 19 v ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNHH DANH SÁCH HÌNH Hình – 1: Các giai đoạn chế tạo………………………….……………… Hiǹ h – 2: Màu cho gố m, sứ [14]……………………………….…………… Hình – 3: Phu ̣ gia ngành nhựa [16]………… ……………………….……….5 Hiǹ h – 4: Màu xây dựng [13] ………………………………….……….6 Hiǹ h – 7: Màu dùng các loa ̣i mỹ phẩ m [15] ……………………………7 Hình – 8: Nhuô ̣m màu gỗ [13] …………………………………….…… Hiǹ h – 1: Bô ̣t photpho – lớp bô ̣t đươ ̣c quét lên bóng đèn huỳnh quang…….8 Hình – 2: Chấ t lỏng huỳnh quang còn đươ ̣c sử du ̣ng bút da ̣ quang [5] Hiǹ h – 3: Bô ̣t ZnS và SrAl tố i………….………………………… …9 Hiǹ h – 4: Chấ t lân quang hấ p thu và giữ lươ ̣ng ánh sáng và để sử du ̣ng phát quang bóng tố i [5] ……………………….…………… … Hình – 5: Sơ đồ phương pháp chế ta ̣o gố m cổ truyề n…………………… 10 Hình – 6: Sơ đồ phương pháp phun nhiệt phân Aerosol ….……………… 11 Hiǹ h – 7: Hê ̣ thố ng chỉ dẫn thoát hiể m dùng sơn phát quang ở các tòa nhà cao tầ ng [10] …………………………………………… ………………… 12 Hình – 8: Sơn phát quang [10]………………………………………………13 Hiǹ h – 9: Photoluminescent Film [17]……………………………….….… 13 Hiǹ h – 10: Ball engineer II sử du ̣ng ố ng dẫn khí Tritium thiế t kế va ̣ch giờ phát quang [18]……………………………………………………………… 14 Hình – 11: Người điề u khiể n phương tiê ̣n giao thông sẽ cảm thấ y an toàn di chuyể n những đoa ̣n đường đươ ̣c bao phủ bởi đá phát quang [12]…………………………….……………………………………… 14 Nhóm 19 vi ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNHH Nhóm 19 vii ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNHH CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ PIGMENT 1.1 KHÁI NIỆM VỀ CHẤT MÀ U PIGMENT [1,2,3,4]  Chấ t màu có nguồ n gố c vô (pigment) có nguồ n gố c từ tiế ng Latinh “pigmentum” với nghiã nguyên thủy là màu sắ c suốt Sau này đươ ̣c hiể u rô ̣ng bao gồ m các liñ h vực trang trí màu sắ c  Vào cuố i thời kì trung đa ̣i, từ pigment còn đươ ̣c dùng để chỉ tấ t cả các tinh chấ t đươ ̣c chiế t xuấ t từ các loa ̣i cây, đă ̣c biê ̣t là các chấ t dùng để nhuô ̣m màu Pigment còn đươ ̣c dùng các thuâ ̣t ngữ sinh ho ̣c để chỉ những chấ t nhuô ̣m màu tế bào  Nghiã mới nhấ t của từ pigment xuấ t hiê ̣n vào khoảng đầ u thế kỉ XX, dựa vào những tiêu chuẩ n hiê ̣n từ “pigment” dùng để chỉ những chấ t da ̣ng ̣t nhỏ không hòa tan dung môi và có khả ta ̣o màu, bảo vê ̣ hoă ̣c có từ tính Thường pigment chỉ dùng để chỉ các hơ ̣p chấ t màu có nguồ n gố c vô đă ̣c tiń h it́ tan của chúng dung môi 1.2 TIÊU CHUẨN [1,2,3]  Để đánh giá chấ t lươ ̣ng pigment thường dựa vào các tiêu chi:́  Thành phầ n hóa ho ̣c  Các tiń h chấ t quang ho ̣c  Khả phân tán  Khả che phủ, bảo vê ̣  Các đă ̣c tiń h về màu sắ c (tông màu, cường đô ̣ màu,…)  Các đă ̣c tính lý hóa tỷ tro ̣ng, kích thước ̣t,…  Thực tế chấ t màu ngoài chấ t chính là pigment còn có mă ̣t các chấ t khác go ̣i chung là phu ̣ gia (extender) hay chấ t đô ̣n Chúng có màu trắ ng hay màu rấ t nha ̣t, da ̣ng bơ ̣t, khơng tan Nhóm 19 CHƯƠNG 1: GIỚ I THIỆU VỀ PIGMENT ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNHH 1.3 LICH SỬ PHÁT TRIỂN CỦ A NGÀ NH SẢN XUẤT PIGMENT [1,2,3] ̣  Thời tiề n sử, người đã biế t dùng chấ t màu có sẵn tự nhiên Khoảng 4000 năm trước người đã biế t khai thác, xử lý, phố i trô ̣n các chấ t màu có sẵn tự nhiên, tinh lo ̣c khoáng chấ t và chiế t từ cây, cỏ  Vào khoảng thế kỉ XVIII đời và phát triể n ngành sản xuấ t pigment quy mô công nghiê ̣p với các sản phẩ m xanh berlin, crom vàng,…  Hiê ̣n ngành công nghiê ̣p sản xuấ t pigment phát triể n ma ̣nh theo cả chiề u rô ̣ng lẫn chiề u sâu (đa da ̣ng, sản lươ ̣ng, quy mô sản xuấ t,…) 1.4 LỰA CHỌN VÀ PHÂN LOẠI PIGMENT [1,2,3] 1.4.1 Lựa chọn Khi cho ̣n mô ̣t pigment cho mô ̣t ứng du ̣ng cu ̣ thể nào đó, cầ n phải chú ý đế n nhiề u đă ̣c điể m Các tính chấ t màu màu sắ c, cường đô ̣ màu, khả tán xa ̣, đô ̣ phủ,… rấ t quan tro ̣ng viê ̣c đánh giá hiê ̣u quả sử du ̣ng cũng hiê ̣u quả kinh tế của pigment Ngoài ra, cũng cầ n chú ý đế n các tin ́ h chấ t sau:  Các tính chấ t hóa lý bản: Thành phầ n hóa ho ̣c, lươ ̣ng muố i và đô ̣ ẩ m, các chấ t tan nước và tan axit, kić h thước ̣t, khố i lươ ̣ng riêng và đô ̣ cứng  Các tính bề n: Khả chiụ đươ ̣c ảnh hưởng của ánh sáng, thời tiế t, nhiê ̣t, hóa chấ t, chố ng ăn mòn và giữ đươ ̣c đô ̣ bóng  Khả liên kế t với vâ ̣t liê ̣u: Tương tác với các chấ t kế t diń h, khả phân tán, khả tương thích và hiê ̣u ứng đóng rắ n tố t 1.4.2 Phân loại Các pigment đươ ̣c phân loa ̣i dựa theo màu sắ c và các tin ́ h chấ t hóa ho ̣c của chúng:  Pigment trắ ng: Màu nhiǹ thấ y là hiê ̣n tươ ̣ng tán xa ̣ ánh sáng không cho ̣n lo ̣c, không hấ p thu ̣ ánh sáng vùng nhìn thấ y (ví du ̣: pigment TiO2 và ZnS, lithopone, kem ̃ trắ ng) Nhóm 19 CHƯƠNG 1: GIỚ I THIỆU VỀ PIGMENT ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNHH  Pigment màu: Màu nhìn thấ y vâ ̣t liê ̣u hấ p thu ̣ ánh sáng có cho ̣n lo ̣c và hiê ̣n tươ ̣ng tán xa ̣ ánh sáng (ví du ̣: oxit sắ t màu đỏ và vàng, pigment cadmium, pigment ultramarine, crom vàng, cobalt xanh)  Pigment đen: Màu nhiǹ thấ y hiê ̣n tươ ̣ng hấ p thu ̣ ánh sáng không cho ̣n lo ̣c ( ví du ̣: pigment carbon đen, sắ t oxit đen)  Pigment có hiê ̣u ứng kim loa ̣i: Màu nhin ̀ thấ y là hiê ̣n tươ ̣ng phản xa ̣ ánh sáng đề u đă ̣n hoă ̣c hiê ̣n tươ ̣ng giao thoa ánh sáng Ánh kim loa ̣i sự phản xa ̣ đề u đă ̣n bề mă ̣t phẳ ng hoă ̣c mă ̣t song song của các ̣t pigment kim loa ̣i ( ví du ̣: các lớp nhôm)  Pigment có màu xà cừ: Do hiê ̣n tươ ̣ng phản xa ̣ đề u đă ̣n bề mă ̣t các lớp ̣t pigment song song (ví du ̣: TiO2 mica)  Pigment giao thoa: Màu bóng hiê ̣n tươ ̣ng giao thoa ánh sáng (ví du ̣: oxit sắ t mica)  Pigment phát quang: Các vật liệu phát quang vô hợp chất tinh thể nhân tạo có khả hấp thụ bứa xạ sau đó phát ánh sáng có bước sóng dài  Pigment huỳnh quang: Do khả hấ p thu ̣ các bức xa ̣ và phát các ánh sáng có bước sóng dài sau mô ̣t khoảng thời gian ngắ n  Pigment lân quang: Do hiê ̣n tươ ̣ng bức xa ̣ và các nguyên tử chuyể n sang tra ̣ng thái kić h thić h và phát ánh sáng có bước sóng dài sau vài giờ (ví du ̣: ZnS xử lí với đồ ng) 1.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT PIGMENT VÔ CƠ [1,2,3]  Trong thực tế có rấ t nhiề u loa ̣i pigment vô khác nhau, và đương nhiên các phương pháp sản xuấ t chúng cũng khác Ví du ̣, để sản xuấ t pigment lithopone có thể cho muố i sulfat phản ứng trực tiế p với bari sulfua với tỉ lê ̣ thić h hơ ̣p theo phương trình: ZnSO4 + BaS → BaSO4 + ZnS  Nhưng để sản xuấ t pigment đỏ oxide sắ t, người ta có thể sử du ̣ng nhiề u phương pháp khác Ví du ̣: Nhóm 19 CHƯƠNG 1: GIỚ I THIỆU VỀ PIGMENT ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNHH  Cách 1: Nung trực tiế p các muố i sắ t sulfat, nitrat, oxalate ở nhiê ̣t đô ̣ thích hơ ̣p FeC2O4 → Fe2O3 + CO  Cách 2: Dùng kiề m trung hòa các muố i sắ t, sau đó nung hydroxide sắ t ở nhiê ̣t đô ̣ thić h hơ ̣p Fe2(SO4)3 + NaOH → Fe(OH)3 + Na2SO4 Fe(OH)3 → Fe2O3 + H2O  Chính vì vâ ̣y, viê ̣c phân loa ̣i các phương pháp sản xuấ t pigment vô là rấ t khó khăn và có rấ t nhiề u cách phân loa ̣i khác Ở ta ta ̣m chia thành hai phương pháp sản xuấ t dựa quá trình điề u chế chúng từ dung dich ̣ (phương pháp ướt) hay đố t nóng ở nhiê ̣t đô ̣ cao (phương pháp khô), nhiên viê ̣c phân chia này cũng không đươ ̣c chă ̣t chẽ và chin ́ h xác lắ m vì có phải kế t hơ ̣p cả hai phương pháp cùng mô ̣t quá trình sản xuấ t 1.5.1 Phương pháp ướt  Do đă ̣c điể m có nhiề u loa ̣i pigment vô cơ, nhấ t là các pigment oxide kim loa ̣i thường bi ̣ biế n đổ i tính chấ t đố t nóng ở nhiê ̣t đô ̣ cao nên điề u chế chúng ta phải ̣n chế ảnh hưởng tố i đa của nhiê ̣t bằ ng cách điề u chế trực tiế p chúng từ dung dich ̣ Ví du ̣: Để điề u chế pigment đỏ oxide sắ t, ta có thể thực hiê ̣n phản ứng trung hòa muố i sắ t bằ ng kiề m ở nhiê ̣t đô ̣ thích hơ ̣p, quá triǹ h đề hydrat hóa hydroxide sắ t sẽ xảy dung dich ̣ Fe2(SO4)3 + NaOH → Fe2O3 + H2O + Na2SO4  Hầ u tấ t cả các pigment vô da ̣ng muố i kim loa ̣i đề u đươ ̣c điề u chế trực tiế p từ dung dich ̣ Ví du ̣: Pigment sắ t blue 4Fe3+ + 3K4Fe(CN)6 → Fe4[Fe(CN)6]3 + 12K+ Nhóm 19 CHƯƠNG 1: GIỚ I THIỆU VỀ PIGMENT ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNHH  Đố i với các pigment là hỗn hơ ̣p các oxide kim loa ̣i, đường trô ̣n trực tiế p các oxide kim loa ̣i nhiề u không thu đươ ̣c sản phẩ m mong muố n, vâ ̣y người ta phải tiế n hành thu hỗn hơ ̣p các muố i kim loa ̣i bằ ng cách kế t tủa đồ ng thời chúng từ dung dich, ̣ sau đó đem nung hay trung hòa bằ ng kiề m ở nhiê ̣t đô ̣ cao  Như vâ ̣y, đă ̣c điể m chủ yế u của phương pháp này là các sản phẩ m pigment đề u đươ ̣c điề u chế trực tiế p từ dung dich ̣ 1.5.2 Phương pháp khô  Tấ t cả các sản phẩ m pigment vô không thể điề u chế đươ ̣c trực tiế p từ dung dich ̣ hay quá trình điề u chế từ dung dich ̣ phức ta ̣p, tố n kém, hiê ̣u quả thấ p,… hầ u đề u phải trải qua quá triǹ h đố t nóng ở nhiê ̣t đô ̣ cao Đă ̣c điể m của phương pháp này là dưới tác du ̣ng của nhiê ̣t, các chấ t sẽ bi ̣đề hydrat hóa, bi ̣phân hủy hay kế t hơ ̣p ta ̣o khoáng Ví du ̣, để điề u chế pigment ultramarine, người ta trô ̣n thành phầ n phố i liê ̣u là đấ t sét, soda,… sau đó đem nung ở nhiê ̣t đô ̣ thić h hơ ̣p sẽ thu đươ ̣c sản phẩ m da ̣ng Na6Al6Si6O24 hay Na7Al6Si6O24S3 tùy theo thành phầ n phố i liê ̣u, nhiê ̣t đô ̣ nung,…  Đố i với các pigment vô là các oxide kim loa ̣i không bi ̣ thay đổ i tiń h chấ t theo nhiê ̣t đô ̣, cũng thường đươ ̣c sản xuấ t theo phương pháp nung trực tiế p muố i hay hydroxide của chúng  Ngoài ra, phương pháp khô còn dùng trường hơ ̣p phản ứng điề u chế pigment chỉ xảy ở nhiê ̣t đô ̣ cao Ví du ̣, phản ứng điề u chế pigment oxide crom: K2Cr2O7 + S → K2SO4 + Cr2O3  Phương pháp nung hầ u không đươ ̣c sử du ̣ng đố i với các pigment oxide kim loa ̣i dễ bi ̣ thăng hoa tăng nhiê ̣t đô ̣ hay bi ̣ oxi hóa bởi không khí ở nhiê ̣t đô ̣ cao Định lượng Trộn Nghiền Rửa Nung 13 Nghiền Hình – 1: Các giai đoạn chế tạo Nhóm 19 CHƯƠNG 1: GIỚ I THIỆU VỀ PIGMENT ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNHH 1.6 ỨNG DỤNG Ngày nay, vai trò và ứng du ̣ng của các sắ c tố đã làm tăng sự đa da ̣ng Sẽ không có bấ t kì ngành công nghiê ̣p nào còn la ̣i mà pigment không đóng vai trò đáng kể Thử thách bây giờ là phải tìm các sắ c tố không chỉ có khả ứng du ̣ng lâu dài mà còn an toàn cho người và môi trường Mô ̣t số ứng du ̣ng quan tro ̣ng của pigment:  Chấ t màu gố m, sứ Hình – 2: Màu cho gố m, sứ [14]  Chấ t màu cho ngành nhựa Hình – 3: Phụ gia ngành nhựa [16] Nhóm 19 CHƯƠNG 1: GIỚ I THIỆU VỀ PIGMENT ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNHH  Thuố c nhuô ̣m và bô ̣t màu ngành xây dựng Hình – 4: Màu xây dựng [13]  Chấ t màu cho ngành nông nghiê ̣p Hình – 5: Nhuộm phụ gia phân bón [13]  Bô ̣t màu ngành sơn Hiǹ h – 6: Sơn chớ ng gỉ [13] Nhóm 19 CHƯƠNG 1: GIỚ I THIỆU VỀ PIGMENT ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNHH  Chấ t màu cho ngành mỹ phẩ m thực phẩm Hình – 7: Màu dùng các loa ̣i mỹ phẩ m [15]  Công nghiê ̣p giấ y và công nghiê ̣p chế biế n gỗ Hình – 8: Nhuộm màu gỡ [13] Nhóm 19 ĐỒ ÁN CHUN NGÀNH CNHH CHƯƠNG 2: MÀ U PHÁT QUANG 2.1 SỰ PHÁT QUANG VÀ CÁC LOẠI PHÁT QUANG [5,6]  Hiê ̣n tươ ̣ng phát quang là hiê ̣n tươ ̣ng mô ̣t chấ t hấ p thu lươ ̣ng sau đó bức xa ̣ điê ̣n từ miề n ánh sáng nhin ̀ thấ y  Chấ t phát quang sau nhâ ̣n lươ ̣ng phù hơ ̣p sẽ làm electron ở tra ̣ng thái bản chuyể n lên tra ̣ng thái kích thích Sau đó, quá triǹ h electron từ tra ̣ng thái kích thích trở về tra ̣ng thái bản sẽ làm phát xa ̣ photon, tức ánh sáng nhìn thấ y  Huỳnh quang: thời gian phát quang nhỏ 10-8 s và thường xảy ở chấ t lỏng hoă ̣c khí Hình – 1: Bột photpho – lớp bột được quét lên bóng đèn huỳnh quang [5] Hin ̀ h – 2: Chấ t lỏng huỳnh quang còn được sử dụng bút da ̣quang Nhóm 19 CHƯƠNG 2: MÀ U PHÁ T QUANG ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNHH  Lân quang: thời gian phát sáng lớn 10-8 s và thường xảy ở chấ t rắ n (bô ̣t) Chấ t lân quang có thể sáng lâu huỳnh quang vì electron ở tra ̣ng thái kích thích không trở về tra ̣ng thái bản mà phải cầ n mô ̣t thời gian lâu Hình – 3: Bột ZnS và SrAl tố i Hiǹ h – 4: Chấ t lân quang hấ p thu và giữ lượng ánh sáng và để sử dụng phát quang bóng tố i [5] 2.2 PIGMENT PHÁT QUANG [7,8]  Pigment phát quang: các vâ ̣t liê ̣u phát quang vô là những hơ ̣p chấ t tinh thể nhân ta ̣o có khả hấ p thu ̣ bức xa ̣ và sau đó phát các ánh sáng có bước sóng dài Photpho phát quang bao gồ m giai đoa ̣n:  Quá triǹ h hấ p thu ̣ và kić h thić h photon: phu ̣ thuô ̣c vào lươ ̣ng tác đô ̣ng của photon và sự hấ p thu ̣ của photon dựa vào dãy quang phổ hấ p thu ̣  Sự truyề n dẫn lươ ̣ng  Sự phát ánh sáng Nhóm 19 CHƯƠNG 2: MÀ U PHÁ T QUANG ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNHH  Pigment huỳnh quang: Do hiê ̣n tươ ̣ng bức xa ̣ và các nguyên tử chuyể n sang tra ̣ng thái kích thích và phát ánh sáng có bước sóng dài sau mô ̣t khoảng thời gian ngắ n (như xử lý ZnS với đồ ng)  Pigment lân quang: Do hiê ̣n tươ ̣ng bức xa ̣ và các nguyên tử chuyể n sang tra ̣ng thái kích thích và phát ánh sáng có bước sóng dài sau vài giờ (xử lý ZnS với Cu) 2.3 SẢN XUẤT PIGMENT PHÁT QUANG [9] 2.3.1 Phương pháp gố m cổ truyề n Phối liệu Trộn Sản phẩm Trộn Trộn Hình – 5: Sơ đồ phương pháp chế ta ̣o gố m cổ truyề n  Ưu điể m: Đơn giản, dễ thực hiê ̣n,chi phí thấ p phù hơ ̣p với nhiề u phòng thí nghiê ̣m  Nhươ ̣c điể m:  Sản phẩ m thu đươ ̣c có đô ̣ đồ ng nhấ t không cao  Dải phân bố kích thước ̣t rô ̣ng  Kích thước ̣t lớn và tiêu tố n nhiề u lươ ̣ng 2.3.2 Phương pháp đồ ng kế t tủa  Người ta thực hiê ̣n khuế ch tán các chấ t tham gia phản ứng ở mức đô ̣ phân tử (precursor phân tử)  Hỗn hơ ̣p ban đầ u đươ ̣c go ̣i là precursor có tỷ lê ̣ các ion kim loa ̣i đúng theo hơ ̣p thức của hơ ̣p chấ t ta cầ n tổ ng hơ ̣p chuẩ n bi hỗ ̣ n hơ ̣p dung dich ̣ chứa các muố i rồ i thực hiê ̣n phản ứng đồ ng kế t tủa (dưới da ̣ng hydroxit, cacbonat, oxalate,…)  Cuố i cùng tiế n hành nhiê ̣t phân sản phẩ m rắ n đồ ng kế t tủa đó  Chế ta ̣o bằ ng phương pháp này chúng ta cầ n đảm bảo hai điề u kiê ̣n:  Phải đảm bảo đúng quá triǹ h đồ ng kế t tủa, nghiã là kế t tủa đồ ng thời các kim loa ̣i đó Nhóm 19 CHƯƠNG 2: MÀ U PHÁ T QUANG ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNHH  Phải đảm bảo precursor tức là hỗn hơ ̣p pha rắ n chứa các ion kim loa ̣i theo đúng tỷ lê ̣ sản phẩ m mong muố n  Ưu điể m:  Chế ta ̣o đươ ̣c vâ ̣t liê ̣u có kić h thước cỡ nanomet  Phản ứng có thể tiế n hành điề u kiê ̣n nhiê ̣t đô ̣ phòng thí nghiê ̣m, đó tiế t kiê ̣m lươ ̣ng, giảm thiể u quá trình mấ t mát bay hơi, it́ ô nhiễm môi trường  Sản phẩ m thu đươ ̣c có tin ́ h đồ ng nhấ t cao, bề mă ̣t riêng lớn, đô ̣ tinh khiế t hóa ho ̣c cao  Lươ ̣ng mẫu thu đươ ̣c quá trình chế ta ̣o khá nhiề u  Trong phương pháp đồ ng kế t tủa, các chấ t muố n khuế ch tán sang chỉ cầ n vươ ̣t qua quảng đường từ 10 đế n 50 lầ n kić h thước ở ma ̣ng sở, nghiã là nhỏ rấ t nhiề u so với phương pháp gố m cổ truyề n  Nhươ ̣c điể m:  Phản ứng ta ̣o kế t tủa phu ̣ thuô ̣c vào tić h số tan, khả ta ̣o phức giữa ion kim loa ̣i và ion ta ̣o kế t tủa, lực ion, đô ̣ pH của dung dich,… ̣  Tính đồ ng nhấ t hóa ho ̣c của oxit phức hơ ̣p tùy thuô ̣c vào tính đồ ng nhấ t của kế t tủa từ dung dich ̣  Viê ̣c cho ̣n điề u kiê ̣n để các ion kim loa ̣i cùng kế t tủa là mô ̣t công viê ̣c tấ t khó khăn và phức ta ̣p  Quá trình rửa kéo theo mô ̣t cách cho ̣n lo ̣c mô ̣t cấ u tử nào đó làm cho sản phẩ m thu đươ ̣c có thành phầ n khác với thành phầ n dung dich ̣ ban đầ u 2.3.3 Phương pháp phun nhiêṭ phân (phương pháp aerosol ) Khí thử Ngun liệu Buồng Aerosol Lị nhiệt Sản phẩm Máy pháy siêu Hình – 6: Sơ đồ phương pháp phun nhiệt phân Aerosol Nhóm 19 CHƯƠNG 2: MÀ U PHÁ T QUANG ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNHH  Ưu điể m: Đây là phương pháp rấ t ưu viê ̣t để chế ta ̣o vâ ̣t liê ̣u huỳnh quang nói chung, thường đươ ̣c sử du ̣ng công nghiê ̣p với quy trình liên tu ̣c giữa nguyên liê ̣u đầ u vào và sản phẩ m đầ u Các ̣t bô ̣t ta ̣o thành từ ̣t sol lơ lửng nên có da ̣ng hình cầ u hoàn chỉnh, không bi ̣ảnh hưởng bởi quá triǹ h kế t đám nung ở nhiê ̣t đô ̣ cao,…  Nhươ ̣c điể m: Tuy nhiên phương pháp phun nung có ̣n chế là viê ̣c chế ta ̣o vòi phun rấ t khó khăn, thiế t bi dễ ̣ bi ăn ̣ mòn và chỉ có thể áp du ̣ng cho cation kim loa ̣i dễ thủy phân 2.4 ỨNG DỤNG CỦ A PIGMENT PHÁT QUANG  Ứng du ̣ng sơn xây dựng Hình – 7: Hê ̣thố ng chỉ dẫn thoát hiể m dùng sơn phát quang ở các tòa nhà cao tầ ng [10] Nhóm 19 CHƯƠNG 2: MÀ U PHÁ T QUANG ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNHH  Ứng du ̣ng sơn trang tri.́ Hiǹ h – 8: Sơn phát quang [10]  Sử du ̣ng các tấ m phim [17] Hin ̀ h – 9: Photoluminescent Film Nhóm 19 CHƯƠNG 2: MÀ U PHÁ T QUANG ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNHH  Sử du ̣ng chấ t phát quang đồ ng hồ Hình – 10: Ball engineer II sử dụng ố ng dẫn khí Tritium thiế t kế va ̣ch giờ phát quang [18]  Trong xây dựng các tuyế n đường giao thông Hiǹ h – 11: Người điề u khiể n phương tiê ̣n giao thông sẽ cảm thấ y an toàn di chuyể n những đoa ̣n đường được bao phủ bởi đá phát quang [12] Nhóm 19 ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNHH CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN Như vâ ̣y, thông qua các ứng du ̣ng của chấ t màu nói chung, màu phát quang nói riêng đời số ng cũng sản xuấ t, ta thấ y đươ ̣c chúng có vai trò rấ t quan tro ̣ng Vì vâ ̣y, viê ̣c nghiên cứu, phát triể n và sản xuấ t các chấ t màu phát quang cầ n đươ ̣c chú tro ̣ng quan tâm và đầ u tư nữa Viê ̣c đó không những đáp ứng đươ ̣c các yêu cầ u của đời số ng mà còn ta ̣o điề u kiê ̣n để phát triể n các liñ h vực khác thực phẩ m, mỹ phẩ m,… đồ ng thời cũng góp phầ n giải quyế t các vấ n đề về viê ̣c làm cho người lao đô ̣ng, giúp nề n kinh tế ổ n đinh ̣ và phát triể n bề n vững Nhóm 19 ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNHH TÀ I LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Hồ ng Khanh “Môn CNCM vô ” on Oct 24,2012 [2] Huỳnh Kỳ Phương “Công nghê ̣ sản xuấ t các chấ t màu vô ” [3] “ Công nghê ̣ sản xuấ t các chấ t màu vô cơ”, Trường Đa ̣i Ho ̣c Bách Khoa TP Hồ Chí Minh, khoa Công nghê ̣ hóa ho ̣c & dầ u khí, bô ̣ môn công nghê ̣ vô [4] Dương Văn Đảm, “ Hóa ho ̣c với những sắ c màu” [5]http://physics3dlearning.blogspot.com/2016/02/hien-tuong-phatquang.html, truy câ ̣p 4/3/2018 [6]https://sites.google.com/site/vatlyvmd/bai-ghi/k12/ch-6-luong-tu-anhsang/bai-6-su-phat-quang, truy câ ̣p 3/4/2018 [7] http://dyes-pigments.standardcon.com/fluorescent-pigments.html, truy câ ̣p 3/4/2018 [8] http://vietaus.com/Bot-mau -Pigment-8, truy câ ̣p 3/4/2018 [9] Tiể u luâ ̣n các phương pháp chế ta ̣o bô ̣t huỳnh quang, http://baigiang.co/baigiang/tieu-luan-cac-phuong-phap-che-tao-bot-huynh-quang-9212/, truy câ ̣p 3/4/2018 [10] Vâ ̣t liê ̣u phát quang ứng du ̣ng làm sơn xây http://vibm.vn/Details/id/919/Vat-lieu-phat-quang-ung-dung-lam-son-xaydung#.WrnSHohubIV, truy câ ̣p 3/4/2018 dựng, [11] Nghiên cứu – ứng du ̣ng, vâ ̣t liê ̣u phát quang ứng du ̣ng làm sơn xây dựng, http://vatlieuxaydung.org.vn/nghien-cuu-ung-dung/vat-lieu-phat-quang-ung-dunglam-son-xay-dung-7669.htm, truy câ ̣p 3/4/2018 [12] Đá phát quang vào buổ i tố i, https://vnexpress.net/tin-tuc/khoa-hoc/da-phatquang-vao-buoi-toi-2243136.html, truy câ ̣p 3/4/2018 [13] Ứng du ̣ng, http://honghapigment.com/ung-dung/ , truy câ ̣p 3/4/2018 [14] Công nghê ̣ và quy triǹ h sản xuấ t chấ t màu vô dùng công nghiê ̣p gố m sứ, https://123doc.org/document/1455873-cong-nghe-va-quy-trinh-san-xuat- chat-mau-vo-co-dung-trong-cong-nghiep-gom-su.htm, truy câ ̣p 3/4/2018 Nhóm 19 ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNHH [15]https://vietnamese.alibaba.com/product-detail/lgb-cosmetics-iron-oxidered-yellow-purple-black-brown-pigments-for-liquid-pearl-60172138464.html, truy câ ̣p 3/4/2018 [16] http://www.vietaus.com/, truy câ ̣p 3/4/2018 [17] https://weallight.com/luminescent-materials/, truy câ ̣p 3/4/2018 [18] https://tudiendongho.vn/chat-phat-quang-trong-the-gioi-dong-hod1129.html, truy câ ̣p 3/4/2018 Nhóm 19 ... [12 ]…………………………….……………………………………… 14 Nhóm 19 vi ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNHH Nhóm 19 vii ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNHH CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ PIGMENT 1. 1 KHÁI NIỆM VỀ CHẤT MÀ U PIGMENT [1, 2,3,4]  Chấ t màu... trình học tập Cuối cùng, nhóm đồ án xin chân thành cảm ơn đến thầy cô bạn bè, tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ nhóm suốt q trình học tập hồn thành đồ án chun ngành Nhóm 19 ii ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH...ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNHH LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm đồ án chuyên ngành, nhóm nhận nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến thời gian làm đồ án chuyên ngành, nhóm nhận nhiều