CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.1.3.3. Khảo sát phổ UV – Vis theo nồng độ PEG thêm vào dung dịch sol
¾ Các dung dịch sol với nồng độ khác nhau của dung dịch sol:
Để khảo sát sựảnh hưởng của PEG đến độ truyền qua của dung dịch sol, chúng tôi đã tiến hành đo phổ UV – Vis của các dung dịch sol tạo được với lượng PEG thêm vào là 0,1g; 0,2g; 0,4g; 0,6g.
Qua hình 3.7 ta nhận thấy sự có mặt của PEG làm cho bờ hấp thụ tia cực tím của dung dịch sol bị dịch chuyển về phía tím hơn so với khi không có mặt PEG, và sự dịch chuyển này tăng nhẹ khi hàm lượng PEG tăng; tức là mức năng lượng vùng cấm gia
100%TiO2 95% TiO2 – 5% SiO2 90% TiO2 – 10% SiO2 85% TiO2 – 15% SiO2 80% TiO2 – 20% SiO2 75% TiO2 – 25% SiO2 70% TiO2 – 30% SiO2
tăng khi nồng độ PEG tăng. Tuy nhiên sự dịch chuyển về phía tím khi thay đổi nồng độ
PEG cũng không đáng kể, điều này thể hiện ở các đường biểu diễn độ hấp thu của các nồng độ PEG khác nhay có bờ hấp thu gần như trùng khít.
Qua phổ truyền qua ta cũng nhận thấy ở trong vùng nhìn thấy (vùng Vis) khi thêm PEG vào dung dịch sol không gây ảnh hưởng đến độ truyền qua, giá trị độ truyền qua của các dung dịch sol này vào khoảng 98.5%.
Hình 3.7: Phổ UV – Vis của các dung dịch sol với các nồng độ PEG khác nhau.
Từ hình 3.7. ta có thể tính được các giá trị độ rộng vùng cấm của TiO2 trong dung dịch sol như sau:
Bảng 3.6: Độ rộng vùng cấm của mẫu có PEG và không có PEG. Mẫu λht (nm) Eg (eV) Không có PEG 351 3.54
Có PEG 343 3.62
TiO2 khối (lý thuyết) 388 3.20
Như vậy sự có mặt của PEG làm mở rộng vùng cấm của TiO2 tuy nhiên sự dịch chuyển này không lớn và ánh sáng cần để kích hoạt TiO2 nằm trong vùng tử ngoại UVA. Năng lượng vùng cấm của các dung dịch sol TiO2 tạo được có mức năng lượng vùng cấm lớn hơn nhiều so với năng lượng vùng cấm trên lý thuyết của TiO2 (Eg = 3.2eV). Điều này có thể lý giải là do các hạt TiO2 được tạo thành trong các dung dịch sol ở kích cỡ rất nhỏ bé trong thang nano nên bị ảnh hưởng bởi các hiệu ứng giam cầm
điện tử do đó làm mở rộng độ rộng vùng cấm so với vật liệu cấu trúc khối.
¾ Phổ truyền qua của các màng được tạo thành trên kính tử các dung dịch sol có nồng độ PEG khác nhau ở trên.
PEG 0,6g PEG 40% PEG 0,4g PEG 0,2g PEG 0.1g PEG 0,0g PEG
Hình 3.8: Phổ UV – Vis của các màng được tạo thành trên kính với các nồng độ PEG khác nhau.
Tương tự như các kết luận ở trên, màng được chế tạo trên kính có độ truyền qua tương đối lớn gần 90%. Do nền thủy tinh hấp thụ mạnh tia UV, nên ở phổ UV – Vis này chúng tôi chỉ khảo sát trong vùng bước sóng từ 300 – 800 nm.
3.1.4. Phổ nhiễu xạ tia X (XRD)