K3AlF6:Mn4+
Hình 3.21 Phổ tích phân PL chuẩn hóa của các mẫu K3AlF6: 6 mol.% Mn4+@rGO được khảo sát dưới nhiệt độ 85oC và độ ẩm 85% trong 30 ngày.
Với đặc tính kị nước của rGO nên đềtài đã lựa chọn rGO bọc K3AlF6:Mn4+ nhằm cải thiện độ chịu ẩm của vật liệu. Để kiểm tra độ chịu ẩm, các mẫu bột huỳnh quang bọc rGO theo tỷ lệ khối lượng khác nhau được thử nghiệm ở môi trường nhiệt độ 85oC và độẩm 85%. Thời gian thử nghiệm kéo dài 30 ngày.
Kết quảquan sát cường độ PL theo thời gian cho thấy cường độ phát quang của các mẫu giảm dần theo thời gian khảo sát. Sự suy giảm huỳnh quang là do các ion Mn4+ trong các hạt bột huỳnh quang bị oxi hóa sau khi tiếp xúc với hơi ẩm hoặc nước như phản ứng đã trình bày ở trên. Từ kết quả thử nghiệm cho thấy với các tỉ lệ khối lượng rGO tăng lên thì sự giảm của cường độ huỳnh quang chậm dần (Hình 3.21). Sự suy giảm cường độ khác nhau theo tỷ lệ rGO có thể là do các hạt bột huỳnh quang được rGO bao bọc khác nhau. Cụ thểlà khi được bọc
49
với tỷ lệđến 20 ppm rGO, sự suy giảm cường độ huỳnh quang của vật liệu không khác nhiều so với bột huỳnh quang không được bọc, sau 30 ngày cường độ PL còn lại khoảng 25 – 30 % so với chưa thử nghiệm. Điều này có thể là do lượng rGO chưa đủ để bao bọc được hết các hạt bột huỳnh quang nên khi tiếp xúc với hơi ẩm, nước dễ dàng tiếp xúc với toàn bộ các hạt bột. Khi lượng rGO bọc tăng lên thì cường độ huỳnh quang của bột huỳnh quang giảm chậm dần, với mẫu bọc 40, 60, 80, 100 ppm thì cường độ PL còn lại lần lượt là 45%, 60%, 85% và 90% so với chưa thử nghiệm. Như vậy có thể thấy rằng nếu lượng rGO tăng lên thì mẫu được bảo vệ khỏi sự phân huỷ bởi độ ẩm tốt hơn. Nếu nhìn về sự giảm cường độ PL của mẫu được bọc bởi 100 ppm rGO sẽ thấy gần như không có sự giảm đáng kể nào. Việc tăng khối lượng rGO trong lúc bọc sẽ tăng cường xác suất các hạt tinh thể được bọc bởi màng rGO nhiều hơn; xong việc này ảnh hưởng không nhỏ đến khả năng phát quang của bột huỳnh quang K3AlF6: 6mol.% Mn4+. Vì thế việc cân đối giữa độ bền và sự phát quang của bột huỳnh quang trong quá trình bọc rGO cần được xem xét lựa chọn cho phù hợp.