1.1 .Tổng quan về bột huỳnh quang
3.1. Hình thái bề mặt và kích thước hạt của họ vật liệu CaPB:Eu
Hình thái bề mặt và kích thước hạt của vật liệu huỳnh quang có ảnh hưởng lớn đến tính chất quang của vật liệu. Tùy thuộc vào mục đích sử dụng mà vật liệu huỳnh quang được tổng hợp với kích thước và hình thái bề mặt khác nhau. Vật liệu huỳnh quang ứng dụng trong các thiết bị chiếu sáng phải có kích thước hạt đồng đều và phù hợp, sao cho hiệu suất hấp thụ và phát xạ của vật liệu là tốt nhất. Do đó, việc khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hình thái bề mặt và kích thước hạt của bột huỳnh quang là cần thiết. Trong số các yếu tố ảnh hưởng đến kích thước hạn như phương pháp tổng hợp vật liệu, độ pH, tốc độ phản ứng, nhiệt độ nung thiêu kết,… thì trong một phương pháp tổng hợp vật liệu, nhiệt độ nung thiêu kết ảnh hưởng lớn đến hình thái bề mặt và kích thước hạt của vật liệu. Vì vậy, trong nghiên cứu này của chúng tôi chỉ nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiệt độ nung thiêu kết đến hình thái bề mặt và kích thước hạt của vật liệu. Chúng tôi đã tiến hành chụp ảnh SEM các mẫu bột tổng hợp được với nhiệt độ thiêu kết khác nhau từ 700 đến 1300 oC để khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến hình thái và kích thước hạt của vật liệu.
Trên Hình 3.1 trình bày ảnh SEM của các mẫu bột huỳnh quang CaPB:Eu nung thiêu kết từ 700 ÷ 1300 oC trong môi trường khí H2/Ar. Kết quả cho thấy, họ bột huỳnh quang CaPB:Eu khi nung thiêu kết ở nhiệt độ 700 oC có kích thước hạt không đồng đều, biên hạt không rõ ràng với phân bố kích thước hạt từ 30 ÷ 150 nm . Khi nhiệt độ nung thiêu kết tăng lên, kích thước hạt có xu hướng tăng và biên hạt quan sát đượcmột cách rõ nét hơn. Khi nhiệt độ nung thiêu kết vào khoảng1000 ÷ 1100 oC, bề mặt các hạt của bột huỳnh quang và biên hạt quan sát được là rõ nét, kích thước của
vật liệu tổng hợp được phân bốtừ 500 ÷ 2000 nm. Khi nhiệt độ nung thiêu kết lên đến 1300 oC thì vật liệu có xu hướng nóng chảy và kết đám với nhau.
Hình 3.1. SEM của bột huỳnh quang CaPB:Eu ở các nhiệt độ thiêu kết khác nhau.
Với kết quả ảnh SEM thu được của họ bột huỳnh quang CaPB:Eucho thấy, vật liệu có hình thái bề mặt sắc nét và kích thước phân bố đều khi được nung thiêu kết trong khoảng nhiệt độ từ 1000 ÷ 1100 oC. Ở khoảng nhiệt độ này, kích thước của bột phân bố từ 500 đến 2000 nm rất phù hợp cho việc tráng, phủ bột huỳnh quang trên các thiết bị chiếu sáng như LED hoặc đền huỳnh quang.