cho các bột huỳnh quang thương mại vì chúng có một nhược điểm là kém bền với độ ẩm. Do vậy các nhà khoa học đã và đang nghiên cứu để tìm cách khắc phục nhược điểm trên của hệ vật liệu này.
1.1.4 Nghiên cứu tăng cường độ bền của bột huỳnh quang dựa trên mạng nền chứa gốc florit pha tạp ion Mn4+ nền chứa gốc florit pha tạp ion Mn4+
Như đã đặt vấn đề ở trên, bột huỳnh quang dựa trên mạng nền chứa gốc florit pha tạp ion Mn4+ kém bền với nước, do vậy khi tiếp xúc với môi trường có độ ẩm cao và nhiệt độcao thì cường độ huỳnh quang của vật liệu giảm theo thời gian. Nguyên nhân giảm cường độ huỳnh quang là do ion Mn4+ trong hệ vật liệu này dễ bị ôxi hóa khi tiếp xúc với độ ẩm theo phản ứng đã được trình bày ở trên. Để tăng độ bền của bột huỳnh quang, các nhà khoa học đã tìm cách khắc phục bằng việc bọc các hạt bột huỳnh quang bằng các vật liệu chịu ẩm hoặc kị nước. Một số nhóm nghiên cứu đã tiến hành bọc trực tiếp bằng các mạng nền, các ôxit kim loại như TiO2, Al2O3, … hoặc các vật liệu hữu cơ như axit oxalic, axit citric, axit mandelic, glucose, polyethylene glycol… Tuy nhiên khi sử dụng các vật liệu bọc bên ngoài bằng các ôxít kim loại thường xảy ra hiện tượng che chắn huỳnh quang làm giảm cường độ hấp thụ và phát quang của vật liệu. Đối với các vật liệu hữu cơ thì độ truyền qua thường cao hơn so với các vật liệu ôxít kim loại nên các nhà khoa học quan tâm phát triển theo hướng bọc sử dụng các vật liệu hữu cơ. Một số nghiên cứu còn cho thấy rằng khi bọc một số vật liệu hữu cơ thì bột huỳnh quang sau khi bọc cho cường độ phát quang cao hơn so với chưa bọc. Nguyên nhân làm tăng cường độ huỳnh quang được cho là các chất hữu cơ có thể làm giảm sai hỏng bề mặt của bột huỳnh quang.
Hình 1.11 a) Khảo sát bột huỳnh quang trong nước theo thời gian và b) Phổ PL so sánh các loại vật liệu bọc [41]
Dưới đây là một số nghiên cứu bọc bột huỳnh quang dựa trên mạng nền florit pha tạp ion Mn4+ bằng các vật liệu khác nhau.
16
Bảng 1.4 Một số nghiên cứu trong việc cải thiện bề mặt tinh thể bột huỳnh quang
Bột huỳnh quang Vật liệu bọc Phương pháp Tham khảo
K2SiF6:Mn4+ TiO2, Al2O3 Lắng đọng đơn
lớp nguyên tử [42] K2TiF6:Mn4+ CaF2 Trao đổi ion [43]
K2SiF6:Mn4+ C CVD [44]
K2TiF6:Mn4+ K2TiF6 Trao đổi ion [11] K2SiF6:Mn4+ K2SiF6 Trao đổi ion [45] K2TiF6:Mn4+ SiO2, SiO2-OA Sol-gel [46]