Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu và chế tạo vật liệu phát quang chứa đất hiếm trên nền florit

Nghiên Cứu Và Chế Tạo Vật Liệu Phát Quang Chứa Đất Hiếm Trên Nền Florit

Tác giả: Trần Ngọc Đạt

Lĩnh vực: Vật lý Chất rắn

Nội dung tài liệu:
Luận văn này trình bày kết quả nghiên cứu về vật liệu nano phát quang chứa đất hiếm trên nền florit, cụ thể là NaYF4 pha tạp các ion đất hiếm Er³⁺ và Yb³⁺. Nghiên cứu tập trung vào việc chế tạo các dạng đơn pha và cấu trúc lõi/vỏ của vật liệu, cũng như đánh giá sự thay đổi tính chất quang của chúng. Các vật liệu được chế tạo bằng các phương pháp khác nhau và được phân tích bằng nhiều kỹ thuật hiện đại như nhiễu xạ tia X, kính hiển vi điện tử, phân tích nhiệt, phổ hồng ngoại và phổ huỳnh quang. Kết quả nghiên cứu cho thấy cấu trúc lõi/vỏ có thể tăng cường hiệu suất phát quang chuyển đổi ngược, mở ra tiềm năng ứng dụng trong các lĩnh vực như y sinh, quốc phòng và năng lượng.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU
• CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU NANO PHÁT QUANG CHỨA ĐẤT HIẾM
  • 1.1 Giới thiệu vật liệu nano phát quang chứa đất hiếm
  • 1.2 Đặc điểm của các nguyên tố đất hiếm
  • 1.3 Quá trình phát quang của các hợp chất chứa đất hiếm
    • 1.3.1 Phát quang chuyển đổi ngược
    • 1.3.2 Quá trình phát quang chuyển đổi ngược của các hợp chất đồng pha tạp Er³⁺ và Yb³⁺
  • 1.4 Ảnh hưởng của mạng nền và cấu trúc lõi/vỏ đến tính chất quang của vật liệu
    • 1.4.1 Ảnh hưởng của mạng nền đến hiệu suất phát quang của vật liệu nano
    • 1.4.2 Nghiên cứu chế tạo cấu trúc lõi/vỏ các loại và khảo sát ảnh hưởng của chúng đến tính chất phát quang của vật liệu nano
  • 1.5 Một số phương pháp chế tạo vật liệu nano phát quang chứa đất hiếm
    • 1.5.1 Phương pháp đồng kết tủa
    • 1.5.2 Phương pháp thủy nhiệt
    • 1.5.3 Phương pháp nhiệt phân
    • 1.5.4 Phương pháp keo tụ trực tiếp trong dung môi nhiệt độ sôi cao
    • 1.5.5 Phương pháp khuôn mềm
• CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
  • 2.1 Chế tạo vật liệu nano NaYF4:Er³⁺,Yb³⁺
    • 2.1.1 Chế tạo vật liệu nano NaYF4:Er³⁺, Yb³⁺ dạng ẞ
    • 2.1.2 Chế tạo vật liệu nano NaYF4:Er³⁺, Yb³⁺ dạng α
  • 2.2 Chế tạo vật liệu nano cấu trúc lõi/vỏ NaYF4:Er³⁺,Yb³⁺ @NaYF4
  • 2.3 Chế tạo vật liệu nano cấu trúc lõi/vỏ SiO₂₋ₓ(OH)ₓ@NaYF4:Er³⁺,Yb³⁺
    • 2.3.1 Chế tạo quả cầu silica (SiO₂₋ₓ(OH)ₓ)
    • 2.3.2 Chế tạo hạt nano trúc lõi/vỏ SiO₂₋ₓ(OH)ₓ@ NaYF4:Er³⁺,Yb³⁺
  • 2.4 Các thiết bị nghiên cứu cấu trúc, vi hình thái và tính chất vật liệu
    • 2.4.1 Hệ nhiễu xạ tia X
    • 2.4.2 Kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FESEM) và hiển vi điện tử truyền qua (TEM)
    • 2.4.3 Phương pháp phân tích nhiệt vi sai và phân tích nhiệt trọng lượng
    • 2.4.4 Phương pháp đo phổ hồng ngoại (IR)
    • 2.4.5 Phương pháp đo phổ huỳnh quang
• CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
  • 3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ tới hình dạng hình thái học và cấu trúc pha tinh thể của vật liệu
  • 3.2 Ảnh hưởng của khuôn mềm đến hình dạng, kích thước của vật liệu
  • 3.3 Ảnh hưởng của lớp vật liệu vỏ NaYF4 đến cường độ huỳnh quang chuyển đổi ngược của vật liệu ẞ-NaYF4:Er³⁺,Yb³⁺
  • 3.4 Ảnh hưởng của vật liệu lõi SiO₂₋ₓ(OH)ₓ đến tính chất quang chuyển đổi ngược của vật liệu
  • 3.5 Nghiên cứu tính chất quang chuyển đổi ngược của các vật liệu nano α-NaYF4:Er³⁺, Yb³⁺
• KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU