Chương 2 PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM
2.3.2.Phương pháp đo phổ huỳnh quang (PL)
2.3. Khảo sát tính chất của hạt nano ZnO
2.3.2.Phương pháp đo phổ huỳnh quang (PL)
Nguyên lý đo:
Huỳnh quang là hiện tượng khi một nguyên tử hoặc một phân tử hấp thụ một photon phù hợp thì phân tử đó chuyển lên mức năng lượng cao hơn. Độ chênh lệch hai mức năng lượng đúng bằng năng lượng của photon mà phân tử đã hấp thụ, trạng thái phân tử ở mức năng lượng cao hơn trạng thái cơ bản gọi là trạng thái kích thích (kém bền), thời gian sống ở trạng thái kích thích không dài (chỉ cỡ 10 -9 đến 10 -12 giây). Sau đó phân tử tự chuyển về trạng thái cơ bản, tuy nhiên trong quá trình tồn tại ở trạng thái kích thích, giữa các phân tử có sự tương tác với nhau nên phân tử có sự mất mát năng lượng. Do đó khi phân tử chuyển từ trạng thái kích thích về trạng thái cơ bản thì chúng phát ra các photon có bước sóng dài hơn bước sóng của các photon kích thích.
Hình 2.7. Cơ chế phát xạ theo giản đồ năng lượng.
Nguyên lý hoạt động của máy quang phổ huỳnh quang khi tín hiệu kích thích từ nguồn sáng được lọc lấy các bước sóng thích hợp bằng cách tử (bộ lọc sơ cấp). Ánh sáng đơn sắc sau khi lọc chiếu trực tiếp lên mẫu để kích thích các điện tử từ trạng thái năng lượng thấp lên trạng thái bị kích thích, tín hiệu huỳnh quang phát ra do quá trình hồi phục của điện tử được phân tích qua bộ phận lọc thứ cấp sau đó thu nhận qua đầu dò (thuờng là CCD hoặc ống nhân quang diện) để biến đổi thành tín hiệu điện đưa vào máy tính.
Hình 2.8. Sơ đồ nguyên lý máy đo huỳnh quang.Phương pháp chuẩn bị mẫu: Phương pháp chuẩn bị mẫu:
Dung dịch nano ZnO được đưa vào cuvet và đưa vào máy đo. Tiến hành đo lần lượt các mẫu xử lý vi sóng theo thời gian khác nhau. Kết quả của phép đo được xuất ra dưới dạng tệp số liệu được xử lý trên phần mềm Origin 8.5. Phép đo thực hiện trên máy đo phổ huỳnh quang FLS 1000 Tại Phòng thí nghiệm thực hành trường Đại học Khoa học Thái Nguyên.
Hình 2.9. Máy đo phổ huỳnh quangFLS 1000 Tại Phòng thí nghiệm thực hành Trường Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên.