Các ứng dụng của Erbium rất đa dạng. Nó thường được dùng làm bộ lọc ảnh, và do có khả năng đàn hồi nên nó được dùng làm phụ gia luyện kim. Ngoài ra nó còn có các ứng dụng khác gồm:
- Dùng trong công nghệ hạt nhân làm cần điều khiển hấp thụ neutron.
- Khi cho thêm vào Vanadi ở dạng hợp kim, erbium làm giảm độ cứng và
tăng khả năng làm việc.
- Erbium oxit (Er2O3) có màu hồng, đôi khi được dùng làm chất tạo màu cho kính, dùng làm kính mát và trang sức rẻ.
- Các sợi quang học thủy tinh silica chứa tạp chất được sử dụng rộng rãi trong thông tin quang học. Các sợi quang học tương tự có thể được dùng để tạo ra
các tia laser quang. Sợi quang học hai tạp chất Er và Yb được dùng trong laser
Er/Yb năng lượng cao, đang từ từ thay thế các laser CO2 trong các ứng dụng hàn cắt kim loại. Erbium cũng có thể được sử dụng trong các bộ khuếch đại ống dẫn
sóng Erbium.
- Hợp kim erbium-niken Er3Ni có nhiệt dung riêng cao bất thường ở nhiệt độ
heli lỏng và được dùng trong dàn lạnh cryo; một hỗn hợp 65% Er3Co và 35% Er0,9Yb0,1Ni theo thể tích sẽ cải thiện nhiệt dung riêng nhiều hơn.
- Nhiều ứng dụng trong y học (dermatology, dentistry) bằng cách dùng tia laser ion erbium 2940 nm, sóng được hấp thụ mạnh trong nước, năng lượng laser
tích tụ trong mô ở phần nông là phương pháp phẫu thuật bằng laser, và việc tạo hơi nước hiệu quả bằng laser để loại bỏ vôi răng trong nha khoa.
Trang 52
PHẦN II THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM: XÂY DỰNG QUY TRÌNH TỔNG
HỢP VẬT LIỆU 10SnO2-90SiO2: xEr3+BẰNG PHƯƠNG
PHÁP SOL-GEL.
3.1. Quy trình tổng hợp vật liệu 10SnO2-90SiO2: xEr3+ bằng phương pháp Sol- Gel.
Dụng cụ thí nghiệm
Sử dụng các lọ, ống tiêm thủy tinh với các dung tích khác nhau từ 1ml
đến 50ml. Các lọ và ống tiêm thủy tinh cùng với cá khuấy từ được ngâm trong dung dịch axit HCl pha loãng 0,5M khoảng 30 phút và ngâm lại trong nước cất khoảng 30
phút. Sau đó rửa sạch bằng xà phòng và nước, tráng qua nước cất vài lần rồi đem sấy khô bằng máy sấy ở nhiệt độ 100oC. Trong các quy trình tổng hợp vật liệu, chúng tôi tiến hành cân đo khối lượng hóa chất bằng cân điện tử HR200, dùng máy khuấy từ của Trung Quốc (có thể điều chỉnh được vận tốc và nhiệt độ trong quá trình khuấy) để
khuấy các dung dịch Sol.
Quy trình tổng hợp
Các chất ban đầu được sử dụng trong quá trình chế tạo là Si(C2H5O)4 (TEOS), muối SnCl2.2H2O và muối ErCl3.6H2O; các dung môi C2H5OH, axit HCl và
nước cất. Ban đầu, dùng 10ml dung dịch TEOS trộn chung với 3,56ml dung dịch
C2H5OH rồi khuấy đều trong 30 phút ở nhiệt độ phòng. Sau đó, cho tiếp 1,63ml nước
Trang 53
giờ, cho tiếp x% mol SnCl2.2H2O và 3,5ml dung dịch C2H5OH đã được khuấy đều
trong 2 giờ vào, đồng thời cho tiếp 6,54ml nước cất (chứa 37% HCl) và 0,81ml dung dịch C2H5OH rồi khuấy đều trong 1 giờ. Cuối cùng, cho x% mol ErCl3.6H2O và 2,5ml dung dịch C2H5OH đã được khuấy đều trong 2 giờ vào dung dịch trên, rồi tiếp tục
khuấy đều trong 1 giờ hoàn thành quá trình thủy phân để tạo thành dung dịch Sol. Dung dịch sau cùng được chiết vào các lọ bằng nhựa có đường kính 2,5cm và 3,0cm. Các lọ này được ủ ở nhiệt độ phòng trong 14 ngày, sau đó sấy trong 5 ngày để tạo
thành dung dịch Gel (qui trình sấy và nung mẫu được thực hiện như hình 3.2 và 3.3). Cuối cùng đem dung dịch Gel nung với tốc độ gia nhiệt 1oC/phút từ nhiệt độ phòng lên
Trang 54
Trang 55