nghiên cứu chế tạo và khảo sát tính chất quang của hạt nano tinh thể zno

51 729 0
nghiên cứu chế tạo và khảo sát tính chất quang của hạt nano tinh thể zno

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

TRNG I HC CN TH KHOA KHOA HC T NHIấN ---------- V TH HNG NGHIấN CU CH TO V KHO ST TNH CHT QUANG CA HT NANO TINH TH ZnO LUN VN TT NGHIP I HC NGNH C NHN HểA HC 2013 TRNG I HC CN TH KHOA KHOA HC T NHIấN ---------- V TH HNG NGHIấN CU CH TO V KHO ST TNH CHT QUANG CA HT NANO TINH TH ZnO LUN VN TT NGHIP I HC NGNH C NHN HểA HC CN B HNG DN TS. NGUYN TR TUN 2013 Trng i hc Cn Th Khoa Khoa hc T nhiờn Cng Hũa Xó Hi Ch Ngha Vit Nam c lp T Hnh phỳc ---------- NHN XẫT V NH GI CA CN B HNG DN 1. Cỏn b hng dn: TS. Nguyn Trớ Tun 2. ti: Nghiờn cu ch to v kho sỏt tớnh cht quang ca ht nano tinh th ZnO. 3. Sinh viờn thc hin: V Th Hng MSSV: 2102243 Lp: Húa Hc Khúa 36 4. Ni dung nhn xột: a. Nhn xột v hỡnh thc lun tt nghip: b. Nhn xột v ni dung lun tt nghip: c. Nhn xột i vi sinh viờn tham gia thc hin ti: d. Kt lun, ngh, im: Cn Th, ngy thỏng nm 2013 Cỏn b hng dn Trng i hc Cn Th Khoa Khoa hc T nhiờn Cng Hũa Xó Hi Ch Ngha Vit Nam c lp T Hnh phỳc ---------- NHN XẫT V NH GI CA CN B PHN BIN 1. Cỏn b phn bin: . 2. ti: Nghiờn cu ch to v kho sỏt tớnh cht quang ca ht nano tinh th ZnO. 3. Sinh viờn thc hin: V Th Hng MSSV: 2102243 Lp: Húa Hc Khúa 36 4. Ni dung nhn xột: a. Nhn xột v hỡnh thc lun tt nghip: b. Nhn xột v ni dung lun tt nghip: c. Nhn xột i vi sinh viờn tham gia thc hin ti: d. Kt lun, ngh, im: Cn Th, ngy thỏng nm 2013 Cỏn b phn bin LI CM N hon thnh c quyn lun ny, em xin chõn thnh cm n TS. Nguyn Trớ Tun ó hng dn, truyn t nhng kin thc quý giỏ, theo dừi v giỳp em sut quỏ trỡnh thc hin ti. Em xin chõn thnh cm n quý Thy, Cụ thuc b mụn Húa hc Khoa Khoa Hc T Nhiờn Trng i hc Cn Th, cỏc Thy, Cụ ó truyn t kin thc v v tn tỡnh hng dn sut thi gian em hc ti trng giỳp em t tin hn quỏ trỡnh hc tp. Xin chõn thnh cm n cỏc Thy, Cụ thuc thuc b mụn Vt lớ ó giỳp v to iu kin v c s vt cht em cú th bc u s nghiờn cu khoa hc i vi chuyờn ngnh húa hc, giỳp em hon thnh lun tt nghip v phỏt huy c nng lc nghiờn cu ca mỡnh thi gian sp ti. Em cng xin chõn thnh cm n cỏc anh ch cao hc, cỏc bn ang thc hin lun ti phũng thớ nghim Lý sinh, phũng thớ nghim Húa sinh v bn b ó tn tỡnh ch bo, ng viờn, giỳp em quỏ trỡnh hc cng nh nghiờn cu. Xin gi li cm n sõu sc n gia ỡnh v ngi thõn ó luụn quan tõm, ng viờn v l ch da v tinh thn v vt cht cho em sut quỏ trỡnh hc ti trng. Xin chõn thnh cm n! Cn Th, ngy thỏng V Th Hng i nm 2013 TểM TT Cỏc ht nano tinh th ZnO cú cu trỳc lc giỏc c ch to bng phng phỏp ng kt ta v phng phỏp thy nhit. Sn phm bt nano ZnO c o nhiu x tia X (XRD), tỏn sc nng lng (EDX), nh hin vi in t quột (FESEM) xỏc nh cu trỳc mng, kớch thc, hỡnh thỏi hc ca tinh th. Cỏc ht nano tinh th cú kớch thc t 10 52 nm nung nhit t 200C 700C. Nhng nano cú ng kớnh ~65 - 170 nm v chiu di ~460 - 650 nm cỏc nhit thy nhit l 190C, 210C, 230C. Tớnh cht quang ca mu ZnO ch to c nghiờn cu bng ph hunh quang (PL). Ph hunh quang ca cỏc mu ny u cú hai phỏt x chớnh: phỏt x vựng t ngoi gn (UV) s tỏi t hp ca cỏc electron vựng dn v l trng vựng húa tr (tỏi hp vựng vựng) v phỏt x vựng nhỡn thy nhng sai hng, khuyt tt oxi, km. ii ABSTRACT ZnO nanocrystallines with hexagonal structures have been successfully prepared via a co-precipitation method and a hydrothermal method. The obtained ZnO nanopowders were characterized by X-ray diffraction (XRD), energy dipersive X-ray spectrometry (EDX) and field emission scanning electron microscope (FESEM) to determine the crystal lattice structure, lattice composition, morphology and average crystal size. The crystallines with a size are 10 - 52 nm corresponding to annealing temperatures at 200 C 700 C. The nanorods have a diameter of ~65 - 170 nm and length of ~460 - 650 nm under the hydrothermal temperatures at 190 C, 210 C, 230 C. Optical properties of ZnO samples were studied by photoluminescence (PL) spectra. PL spectra of these samples showed ultraviolet emission (~380 - 390 nm) is caused by the free exciton recombination and visible emission (~530 - 620 nm) is related to defects of oxygen and zinc. iii LI CAM OAN Tụi xin cam kt lun ny c hon thnh da trờn cỏc kt qu nghiờn cu ca tụi v cỏc kt qu ca nghiờn cu ny cha c dựng cho bt c lun cựng cp no khỏc. Cn Th, ngy thỏng V Th Hng iv nm 2013 MC LC LI CM N . i TểM TT ii ABSTRACT iii MC LC v DANH MC HèNH . vii DANH MC BNG . viii DANH MC CC K HIU V CH VIT TT . ix CHNG GII THIU . 1.1 t . 1.2 Mc tiờu nghiờn cu . CHNG TNG QUAN TI LIU . 2.1 Gii thiu v cụng ngh nano . 2.1.1 Hiu ng giam gi lng t . 2.1.2 Hiu ng b mt . 2.2 Vt liu hunh quang ZnO . 2.2.1 Cu trỳc mng tinh th ca ZnO 2.2.1.1 Cu trỳc mng tinh th lc giỏc Wurtzite 2.2.1.2 Cu trỳc mng tinh th lp phng kiu NaCl 2.2.1.3 Cu trỳc mng tinh th lp phng gi km . 2.2.2 Cu trỳc vựng nng lng ca ZnO . 2.2.2.1 Cu trỳc vựng nng lng ca mng lc giỏc Wurtzite 2.2.2.2 Cu trỳc vựng nng lng ca mng lp phng kiu NaCl 2.2.2.3 Cu trỳc vựng nng lng ca mng lp phng gi km 2.2.3 Sai hng tinh th ZnO . 2.2.4 Tớnh cht hunh quang ca vt liu ZnO . 2.2.5 Vt liu nano ZnO v mt s ng dng . 10 2.2.6 Phng phỏp ch to vt liu nano ZnO 12 2.2.6.1 Phng phỏp ng kt ta (co-precipitation) 13 2.2.6.2 Phng phỏp thy nhit (hydrothermal) . 13 CHNG PHNG PHP NGHIấN CU . 15 3.1 Thit b, dng c v húa cht 15 3.1.1 Thit b, dng c 15 3.1.2 Húa cht . 15 3.2 Thc nghim . 15 v 3.2.1 Tng hp nano tinh th ZnO bng phng phỏp ng kt ta (coprecipitation) . 15 3.2.2 Tng hp nano tinh th ZnO bng phng phỏp thy nhit (hydrothermal) 16 3.3 Cỏc phng phỏp phõn tớch cu trỳc, tớnh cht ca vt liu . 18 3.3.1 Phộp o nhiu x tia X (XRD) . 18 3.3.2 Chp nh hin vi in t quột phỏt x trng (FESEM) . 19 3.3.3 Phộp o ph tỏn sc nng lng (EDX) . 20 3.3.4 Phộp o ph hunh quang (PL) . 22 CHNG KT QU V THO LUN 24 4.1 Phng phỏp ng kt ta 24 4.1.1 Kho sỏt tớnh cht, cu trỳc 24 4.1.2 Kho sỏt tớnh cht quang 25 4.2 Phng phỏp thy nhit 28 4.2.1 Kho sỏt tớnh cht, cu trỳc 28 4.2.1.1 Kt qu o ph tỏn sc nng lng (EDX) . 28 4.2.1.2 Kt qu o nh hin vi in t quột phỏt x trng (FESEM) 30 4.2.2 Kho sỏt tớnh cht quang 34 CHNG KT LUN V KIN NGH . 35 5.1 Kt lun . 35 5.2 Kin ngh . 35 TI LIU THAM KHO 36 PH LC . 38 vi Lun tt nghip i hc cht quang ca nano tinh th ZnO c kho sỏt s dng cỏc h o Yobin Yvon Fluolog-3 v Nanolog s dng n kớch xenon cú cụng sut 450W (Hỡnh 3.7). Cỏc phộp o c thc hin nhit phũng, ti phũng thớ nghim Nano Quang - in t (LaNopel), Vin Tiờn tin Khoa hc v Cụng ngh (AIST), Trng i hc Bỏch khoa H Ni. Hỡnh 3.7 H o hunh quang Yobin Yvon Fluolog-3 v Nanolog SVTH: V Th Hng 2102243 23 Lun tt nghip i hc CHNG KT QU V THO LUN 4.1 Phng phỏp ng kt ta 4.1.1 Kho sỏt tớnh cht, cu trỳc Cỏc mu c o nhiu x tia X ln lt l cỏc mu ZnO tng hp bng phng phỏp ng kt ta (vi t l ZnCl2/(NH4)2CO3 = 1/1,5) c nung nhit 200C, 400C, 600C, 700C gi. Hỡnh 4.1 Gin nhiu x tia X ca cỏc mu ZnO Da vo gin nhiu x tia X ca cỏc mu ZnO nung nhit khỏc nhau, vi cựng mt iu kin ch to, cú th thy rng tinh th kt tinh khỏ tt, xut hin cỏc nh nhiu x tng ng vi cỏc mt phng (100), (002), (101), (102), (110), (103) c trng ca mng tinh th ZnO cú cu trỳc lc giỏc Wurtzite, khụng xut hin cỏc nh nhiu x ca cỏc pha khỏc vi ZnO. Trong tt c cỏc mu, nh nhiu x tng ng vi mt phng (101) luụn cú cng mnh nht cho thy s nh hng u tiờn phỏt trin tinh th theo mt phng ny. Gin nhiu x tia X ca mu ZnO nung 200C cho thy cỏc nh nhiu x cú cng yu, chng t s kt tinh cha cao ca cỏc tinh th. Khi cỏc mu ZnO c nung nhit cao hn thỡ cng ca cỏc nh nhiu x tng dn v rng ca cỏc vch nhiu x gim dn, chng t kh nng kt tinh v kớch thc cỏc ht tinh th ZnO tng lờn theo nhit nung. SVTH: V Th Hng 2102243 24 Lun tt nghip i hc T bỏn rng ca cỏc nh nhiu x, cn c vo cỏc thụng s o ca nhiu x k, cú th tớnh toỏn mt cỏch tng i chớnh xỏc kớch thc ht trung bỡnh bng cỏch ỏp dng cụng thc Scherer: (4.1) K = 0,9: h s hiu ch nh. : bc súng tia X (0,154 nm). : bỏn rng ca vch nhiu x, xỏc nh ti v trớ Imax/2 (radian). : Gúc nhiu x. Kớch thc tinh th tớnh toỏn tng ng ca cỏc mu nung 200C, 400C, 600C, 700C c trỡnh by Bng 4.1. Kt qu ny cho thy kớch thc tinh th nano ZnO ch to bng phng phỏp ng kt ta hỡnh thnh ph thuc nhiu vo nhit nung. Bng 4.1 Kớch thc trung bỡnh ca ht nano tinh th ZnO Nhit (C) (radian) (radian) -3 200 13,42x10 0,63 -3 400 3,81x10 0,63 600 2,81x10-3 0,63 -3 700 2,80x10 0,63 D (nm) ~10 ~38 ~51 ~52 4.1.2 Kho sỏt tớnh cht quang nghiờn cu s ph thuc ca ph hunh quang vo t l tin cht ban u, tin hnh kho sỏt ph hunh quang ca cỏc mu nano tinh th ZnO c ch to t ZnCl2 v (NH4)2CO3 vi t l mol ZnCl2/(NH4)2CO3 ln lt l 1/1, 1/1,5 v 1/2 (Hỡnh 4.2). Cú th thy, ph hunh quang ca cỏc mu ch to c u cú hai nh phỏt x c trng ca vt liu ZnO. Khi mu c ch to vi t l ZnCl2/(NH4)2CO3 l 1/1, ph hunh quang nhn c cú hai nh phỏt x: mt nh gn vựng t ngoi vi cng mnh bc súng 390 nm v mt nh khụng rừ nột xut hin nh mt vai ca nh 390 nm vi cc i ~ 460 nm. Khi t l l 1/1,5, ph hunh quang nhn c gm hai nh tỏch bit ti cỏc bc súng 400 nm v 530 nm, tip tc tng t l (NH4)2CO3, ph hunh quang nhn c tn ti nh phỏt x bc súng 390 nm vi cng gim nh v mt di ph rng cú nh bc súng 530 nm cú cng mnh. Khi tng t l (NH4)2CO3, phỏt x vựng nhỡn thy cú xu hng chim u th hn so vi phỏt x vựng gn t ngoi. iu ny cho thy, t l cỏc cht SVTH: V Th Hng 2102243 25 Lun tt nghip i hc ban u thay i, cu trỳc mng nn thay i, dn n tớnh cht quang ca vt liu thay i. Hỡnh 4.2 Ph PL ca cỏc mu ZnO vi t l mol ZnCl2/(NH4)2CO3 thay i kho sỏt s nh hng ca nhit lờn tớnh cht quang ca nano tinh th ZnO, tin hnh so sỏnh ph PL ca cỏc mu ZnO ch to c cựng iu kin, nhng nung cỏc nhit khỏc nhau: 200C, 300C, 400C, 500C, 600C gi. Hỡnh 4.3 Ph PL ca cỏc mu ZnO vi t l mol l 1/2 SVTH: V Th Hng 2102243 26 Lun tt nghip i hc Ph hunh quang nhn c ca cỏc mu ch to bng phng phỏp ng kt ta nung cỏc nhit cao cng u cú mt nh phỏt x t ngoi (UV) ~380 nm v mt di phỏt x rng vựng nhỡn thy. nh phỏt x UV c gii thớch l do s tỏi hp vựng vựng v phỏt x vựng nhỡn thy cỏc trng thỏi sai hng gõy mng nn ZnO. Hỡnh 4.4 Ph PL ca cỏc mu ZnO vi t l mol l 1/1,5 Hỡnh 4.5 Ph PL ca cỏc mu ZnO vi t l mol l 1/1 iu kin t l mol ZnCl2/(NH4)2CO3 l 1/2, ph PL cú hai nh phỏt x : phỏt x vựng UV ti ~375 nm v cỏc phỏt x vựng vng - , cng phỏt x SVTH: V Th Hng 2102243 27 Lun tt nghip i hc vựng UV v vựng vng - u tng nhit nung tng t 200C n 500C, nhit tng cao hn na thỡ cng hai phỏt x cựng gim mnh. Vi mu ch to t l mol ZnCl2/(NH4)2CO3 1/1,5, tng nhit nung, ph PL cú cỏc phỏt x ti vựng UV v ti vựng vng cam. Phỏt x UV cú cng tng dn v c bit tng mnh nhit trờn 400C (~3,5 ln), phỏt x vựng xanh lc - cam gim mnh nung mu 300C v gim nh nhit nung cao hn, kt qu ny cho thy cú s ci thin tinh th ZnO, cỏc sai hng gim ỏng k, tinh th kt tinh tt v kh nng kt tinh ca tinh th tng lờn theo nhit nung. i vi mu ch to t l mol ZnCl2/(NH4)2CO3 l 1/1, ph PL cú hai nh phỏt x: phỏt x UV ti ~375 nm v phỏt x rng vựng xanh lc cam. Khi nung nhit t 200C n 400C, cng nh phỏt x UV tng phỏt x vựng xanh lc cam gim dn, nhit nung trờn 400C thỡ cng hai phỏt x ny cú xu hng thay i ngc li Quan sỏt k, cú th nhn thy c ba t l nng , cú s dch chuyn xanh ca nh UV nhit tng t 200C lờn 500C (t 377 nm v 375 nm, t 386 nm v 382 nm i vi t l l 1/1,5 v t 377 nm v 372 nm i vi t l l 1/2), nhng nhit tng lờn trờn 500C, nh UV li cú s dch chuyn (t 375 nm v 377 nm, t 380 nm v 385 nm i vi t l l 1/1,5 v t 372nm v 376 nm i vi t l l 1/2). Cũn cỏc phỏt x vựng nhỡn thy, c hai t l 1/1,5 v 1/2, tng nhit nung mu u cú s dch chuyn (t 570 nm 602 nm vi t l l 1/1,5, t 587 nm v 649 nm i vi t l l 1/2). T cỏc kt qu phõn tớch ph PL trờn cho thy, iu kin nhit v tin cht ban u cú nh hng quan trng n tớnh cht quang ca nano tinh th ZnO. V vic tip tc nghiờn cu thờm hiu rừ hn v c ch phỏt quang ca nano tinh th ZnO l cn thit. 4.2 Phng phỏp thy nhit 4.2.1 Kho sỏt tớnh cht, cu trỳc 4.2.1.1 Kt qu o ph tỏn sc nng lng (EDX) tỡm hiu chớnh xỏc thnh phn húa hc, cỏc mu ZnO ch to bng phng phỏp thy nhit c o ph tỏn sc nng lng. Kt qu o c trỡnh by trờn Hỡnh 4.6, 4.7 v 4.8. SVTH: V Th Hng 2102243 28 Lun tt nghip i hc Hỡnh 4.6 Ph tỏn sc nng lng ca mu ZnO 190C Hỡnh 4.7 Ph tỏn sc nng lng ca mu ZnO 210C Hỡnh 4.8 Ph tỏn sc nng lng ca mu ZnO 230C SVTH: V Th Hng 2102243 29 Lun tt nghip i hc Da vo ph EDX, xỏc nh c thnh phn nguyờn t ba mu ZnO ch to bng phng phỏp thy nhit nhit 190C, 210C, 230C ch cú nguyờn t Zn v O, iu ny ch rng mu ZnO ch to c l tinh khit, khụng cú cỏc nguyờn t l. Bờn cnh ú, thnh phn nguyờn t Zn cú mt mu ln hn thnh phn nguyờn t O, cho thy cỏc mu ZnO ch to c d Zn. 4.2.1.2 Kt qu o nh hin vi in t quột phỏt x trng (FESEM) ỏnh giỏ hỡnh thỏi b mt v kớch thc ca nano tinh th ZnO ch to c bng phng phỏp thy nhit, tin hnh chp nh FESEM ca cỏc mu ZnO ch to nhit 190C, 210C, 230C. Quan sỏt nh FESEM ca cỏc mu nano ZnO, nhn thy c cỏc mu ZnO ch to c cú dng v cu trỳc lc giỏc Wurtzite. Kớch thc thu c cú s thay i thay i nhit thy nhit. Khi nhit l 190C, ng kớnh nano ZnO o c khong 60 - 75 nm, chiu di khong 460 nm, cỏc nano tinh th ZnO cú kớch thc tng i ng u (Hỡnh 4.9). Khi tng nhit lờn 210C, ng kớnh nano ZnO tng n khong 100 - 170 nm, chiu di khong 650 nm v xut hin mt s ZnO cú kớch thc ln (dng khi) cú b mt hỡnh lc giỏc vi ng kớnh lờn n vi m (Hỡnh 4.10). Khi nhit l 230C, kớch thc ca cỏc nano ZnO thu c khụng cú s sai khỏc nhiu so vi mu nhit 210C nhng cỏc ZnO cú kớch thc ln xut hin nhiu hn (Hỡnh 4.11). T kt qu ca nh FESEM thy c, i vi phng phỏp thy nhit, nhit cú nh hng ln n kớch thc ca vt liu v nhit ti u ch to mu nano ZnO kho sỏt ny l 190C. SVTH: V Th Hng 2102243 30 Lun tt nghip i hc (a) phúng i: x15000 (b) phúng i: x50000 Hỡnh 4.9 nh FESEM ca mu ZnO 190C SVTH: V Th Hng 2102243 31 Lun tt nghip i hc (a) phúng i: x10000 (b) phúng i: x80000 Hỡnh 4.10 nh FESEM ca mu ZnO 210C SVTH: V Th Hng 2102243 32 Lun tt nghip i hc (a) phúng i: x10000 (b) phúng i: x50000 Hỡnh 4.11 nh FESEM ca mu ZnO 230C. SVTH: V Th Hng 2102243 33 Lun tt nghip i hc 4.2.2 Kho sỏt tớnh cht quang Tin hnh kho sỏt ph hunh quang ca cỏc mu nano tinh th ZnO c ch t bng phng phỏp thy nhit vi cỏc nhit khỏc nhau: 190C, 210C, 230C. Hỡnh 4.12 Ph PL ca cỏc mu ZnO ch to bng phng phỏp thy nhit Ph hunh quang nhn c t cỏc mu ZnO ch to bng phng phỏp thy nhit cng cú hai nh phỏt x: phỏt x t ngoi yu ti ~374 nm v phỏt x sai hng cú cng mnh v rng vựng xanh lỏ cõy. Khi tng nhit t 190C lờn 230C, cng nh phỏt x t ngoi tng nh, cng phỏt x sai hng tng mnh nhit tng t 190C lờn 210C, v suy yu nhit tng lờn 230C. nh phỏt x sai hng cú xu hng s dch chuyn xanh t 578 nm v 518 nm tng nhit . SVTH: V Th Hng 2102243 34 Lun tt nghip i hc CHNG KT LUN V KIN NGH 5.1 Kt lun 1. Ch to thnh cụng nano tinh th ZnO bng phng phỏp ng kt ta, nano tinh th cú dng lc giỏc Wurtzite, tinh th kt tinh tt, cú s nh hng u tiờn theo mt phng (101), cú kớch thc ~10 - 52 nm nung nhit 200 - 700C. 2. Ch to thnh cụng nano ZnO cu trỳc lc giỏc Wurtzite bng phng phỏp thy nhit. Nhng nano cú ng kớnh ~ 65 - 170 nm v chiu di ~460 - 650 nm cỏc nhit thy nhit l 190C, 210C, 230C. Da trờn ph tỏn sc nng lng ó xỏc nh c nano tinh th ZnO ch to c l tinh khit. 3. Ph hunh quang ca cỏc mu nano tinh th ZnO ch to c cho thy cú hai nh phỏt x: phỏt x vựng t ngoi gn ~380 - 390 nm l s tỏi hp vựng vựng v phỏt x vựng nhỡn thy ~520 - 650 nm l nhng sai hng, khuyt tt oxi, km. Cng ca cỏc nh phỏt x cú s thay i theo iu kin nhit ch to v t l tin cht ban u, nhiờn cha gii thớch c c ch ca s thay i ph hunh quang ca tinh th ZnO nờn vic nghiờn cu thờm v tớnh cht quang ca nano tinh th ZnO l cn thit. 5.2 Kin ngh ti nờn tip tc m rng nghiờn cu theo cỏc hng sau: tip tc kho sỏt cỏc yu t nh hng n quỏ trỡnh iu ch nano tinh th ZnO nh pH, thi gian phn ng, Tip tc nghiờn cu v c ch phỏt quang v cỏc ng dng ca nano tinh th ZnO da trờn tớnh cht quang ca chỳng. SVTH: V Th Hng 2102243 35 Lun tt nghip i hc TI LIU THAM KHO [1] The Royal Society & The Royal Academy of Engineering (2004). Nanoscience and nanotechnologies: opportunities and uncertainties. Latimer Trend Ltd. London. pp. 5,7. [2] Vladimir Pokropivny, Rynno Lohmus, Irina Hussainova, Alex Pokropivny and Sergey Vlassov (2007). Introduce to nanomaterials and nanotechnology. Tartu University. Ukraine. pp. 8-9, 14. [3] Nguyn Trớ Tun (2012). Nghiờn cu tng hp v kho sỏt tớnh cht quang ca nano tinh th bỏn dn ZnS pha Cu v Mn. Lun ỏn Tin s ngnh Khoa hc Vt liu. i hc Bỏch khoa H Ni. H Ni. [4] ng Vinh Quang (2012). Ch to mng mng ZnO pha Cu bng phng phỏp Sol gel. Lun Thc s ngnh Vt lớ Cht rn. i hc Khoa hc T nhiờn. TP HCM. [5] Nguyn Th Hng (2012). Ch to v nghiờn cu tớnh cht quang ca vt liu nano ZnO. Lun Thc s ngnh Vt lớ Cht rn. i hc Khoa hc T nhiờn. H Ni. [6] o Quang Lõm (2012). Ch to v nghiờn cu tớnh cht ca vt liu ZnO pha Al v Mn. Lun Thc s ngnh Vt lớ Cht rn. i hc Khoa hc T nhiờn. H Ni. [7] V Th Hoi Hng. Ch to mng mng ZnO; ZnO:Co bng phng phỏp phun in v nghiờn cu cu trỳc v mt s tớnh cht ca chỳng. Lun Thc s ngnh Vt lớ Cht rn. i hc S phm H Ni. H Ni. [8] Trn Trng An (2003). Ch to v nghiờn cu tớnh cht ca mng dn in sut ZnO:Al v linh kin in hunh quang dng mng mng. Lun Thc s ngnh Khoa hc Vt liu. i hc Bỏch khoa H Ni. H Ni. [9] Phựng H v Phan Quc Phụ (2008). Giỏo trỡnh Vt liu bỏn dn. Nh xut bn Khoa hc v k Thut. H ni. Trang 40. [10] ng Hu Phỳc. ti Ch to mng v kho sỏt tớnh cht mng ZnO:Al bng phng phỏp Sol-Gel. Lun i hc ngnh Vt lớ Cht rn. i hc Khoa hc T nhiờn. [11] Lukas Schmidt-Mende and Judith L. MacManus-Driscoll (2007). ZnO nanostructures, defects, and devices. Materials today, 5: 40-48. [12] Mingsong Wang, Yajun Zhou, Yiping Zhang, Eui Jung Kim, Sung Hong Hahn and Seung Gie Seong (2012). Near-infrared photoluminescence from ZnO. Applied Physics Letters, 100: 1019061 1019064. [13] Syed Muhammad Usman Ali (2011). Fabrication and characterization of ZnO nanostructures for sensing and photonic device applications. Linkoping University. Sweden. pp.34,48. [14] Nguyn Vit Tuyờn (2011). Ch to, nghiờn cu tớnh cht ca mng mng vt liu cu trỳc nano trờn c s oxit km pha v kh nng ng dng. Lun ỏn Tin s ngnh Vt lớ Cht rn. i hc Khoa hc T nhiờn. [15] Nguyn Quang Hiu (2012). Ch to v nghiờn cu vt liu ụxớt kim loi cú kớch thc nanomet s dng pin mt tri. Lun Thc s ngnh Vt lớ Cht rn. i hc Khoa hc T nhiờn. SVTH: V Th Hng 2102243 36 Lun tt nghip i hc [16] Umit Ozgur, Daniel Hofstetter and Hadis Morkoc (2010). ZnO Devices and Applications: A Review of Current Status and Future Prospects. Proceedings of the IEEE, 98: 1255-1268. [17] ĩ. ệzgỹr, Ya.I.Alivov, C.Liu,A.Teke, M.A.Reshchikov, S.Doan, V.Avrutin, S.-J. Cho, and H. Morkoỗ (2005). A comprehensive review of ZnO materials and devices. Journal of applied physics, 98: 041301(1)-041301(103). [18] Luca Marchiol (2012). Synthesis of metal nanoparticles in living plants. Italian Journal of Agronomy. pp. 275. [19] Davood Raoufi (2013). Synthesis and microstructural properties of ZnO nanoparticles prepared by precipitation method. Renewable Energy, 50: 932-937. [20] UmairManzoor, MohammadIslam, LubnaTabassam and ShamsUrRahman (2009). Quantum confinement effect in ZnO nanoparticles synthesized by co- precipitate method. Physica E, 41: 1669-1672. [21] Jinmin Wang and Lian Gao (2004). Hydrothermal synthesis and photoluminescence properties of ZnO nanowires. Solid State Communications, 132: 269271. [22] Hanmei Hu, Xianhuai Huang, Chonghai Deng, Xiangying Chen and Yitai Qian (2007). Hydrothermal synthesis of ZnO nanowires and nanobelts on a large scale. Materials Chemistry and Physics, 106:5862. [23] Huiying Wei, Youshi Wu, Ning Lun and Chunxia Hu (2004). Hydrothermal synthesis and characterization of ZnO nanorods. Materials Science and Engineering A, 393: 8082. [24] Nguyn T, Nguyn Vn Dng, Nguyn Duy Hựng, Quang Trung, Nguyn Trớ Tun, Trnh Xuõn Anh, Võn Nam v Phm Thnh Huy (2012). Kho sỏt nh hng ca nhit oxy húa v nng Mn pha lờn tớnh cht quang ca bt ZnO c ch to bng phng phỏp nhit thy phõn. Hi ngh quang hc quang ph ton quc ln th VII, Tp.HCM. [25] Ngụ Thanh Dung (2013). Ch to, nghiờn cu cỏc tớnh cht ca vt liu nano ZnO v kh nng ng dng. Lun ỏn Tin s ngnh Vt lớ Cht rn . i hc Khoa hc T nhiờn. H Ni. [26] Trn Th Kim Chi (2010). Hiu ng kớch thc nh hng lờn tớnh cht quang ca CdS, CdSe v CuInS2. Lun ỏn Tin s ngnh Khoa hc Vt liu. Vin Khoa hc v Cụng ngh Vit Nam. [27] Trnh Hõn, Ngy Tuyt Nhung (2006). C s húa hc tinh th. NXB i hc quc gia H Ni. Trang 16-23. SVTH: V Th Hng 2102243 37 Lun tt nghip i hc PH LC PH LC 1: CC THễNG S CA MY O NH FESEM JSM-7600F 1.0 nm (15 kV) 1.5 nm (1 kV) in GB mode 0.6 nm (30 kV) attainable in STEM 25 to 1,000,000x (printed as a 120mm x Magnification 90mm micrograph) Accelerating voltage 0.1 to 30 kV Beam current pA to > 200 nA at 15 kV Aperture angle controllens Integrated Upper and lower detectors Detector SEI, retractable LABe (BEI) Energy Filter In column r-filter for upper SE detector Gentle beam Integrated beam deceleration Digital images 1,280 x 960, 2,560 x 1,920, 5,120 x 3,840 Specimen exchange chamber Single step loading/unloading Specimen stage Eucentric, axis motor drive Type IA II III Resolution (secondary electron image) X-Y 70 mm x 50 mm 110 mm x 80 mm 140 mm x 80 mm Tilt -5 to +70 -5 to +70 -5 to +70 Rotation 360 360 360 Z 1.5 mm to 40 mm 1.5 mm to 40 mm 1.5 mm to 25 mm Vacuum system SIPs, magnetic bearing TMP, RP Normal operation: 1.2 kVA Energy efficient design Sleep mode: kVA Operation system OFF: 0.76 kVA SVTH: V Th Hng 2102243 38 [...]... quang của chúng là rất cần thiết Với ý nghĩa thực tiễn quan trọng và dựa trên những điều kiện của phòng thí nghiệm hiện có, đề tài: Nghiên cứu chế tạo và khảo sát tính chất quang của hạt nano tinh thể ZnO được thực hiện 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Đề tài này được thực hiện với mục tiêu nghiên cứu chế tạo thành công nano tinh thể ZnO bằng phương pháp đồng kết tủa và thủy nhiệt, đồng thời khảo sát tính chất. .. được tạo ra trên cơ sở vật liệu ZnO cấu trúc nano Tuy nhiên, cho đến nay cơ chế phát quang của vật liệu nano ZnO vẫn chưa được giải thích rõ ràng và đang tiếp tục thu hút sự tập trung nghiên cứu của các nhà khoa học trên toàn thế giới Việc nghiên cứu tìm ra các phương pháp tiên tiến, hiệu quả để chế tạo vật liệu ZnO có kích thước nano và nghiên cứu ảnh hưởng của các điều kiện chế tạo lên tính chất quang. .. 2.1 Cấu trúc mạng tinh thể của ZnO 4 Hình 2.2 Cấu trúc vùng năng lượng của hợp chất AIIBVI (a) và của ZnO (b) 6 Hình 2.3 Sai hỏng điểm trong cấu trúc tinh thể 8 Hình 2.4 Giản đồ năng lượng khuyết tật của ZnO 8 Hình 2.5 Cơ chế phát xạ và kích thích của ZnO 9 Hình 2.6 Một số cấu trúc nano tinh thể của ZnO 11 Hình 2.7 Một số ứng dụng của vật liệu nano ZnO 11 Hình... chiều (hạt nano, đám nano ), 1 chiều (dây nano, thanh nano, sợi nano, đai nano, ống nano nanotetrapod)… và 2 chiều (màng mỏng) (a) Hạt nano SVTH: Vũ Thị Hằng 2102243 (b) Thanh nano 10 (c) Nano tetrapod Luận văn tốt nghiệp đại học Hình 2.6 Một số cấu trúc nano tinh thể của ZnO Khi ở kích thước nano, vật liệu ZnO thể hiện những tính chất mới, ưu việt mà những vật liệu kích thước lớn (dạng khối) không thể. .. Qui trình chế tạo hạt nano ZnO bằng phương pháp đồng kết tủa 3.2.2 Tổng hợp nano tinh thể ZnO bằng phương pháp thủy nhiệt (hydrothermal) Qui trình chế tạo thanh nano tinh thể ZnO được xây dựng và sử dụng trong nghiên cứu luận văn này được minh họa trong Hình 3.2 Qui trình chế tạo được thực hiện như sau: cho 1,36g ZnCl2 vào 100ml nước khử ion khuấy từ trong 1 giờ, nhỏ từ từ dung dịch NH3 vào cho đến... làm cho tính chất của vật liệu có kích thước nanomet khác biệt so với vật liệu ở dạng khối Sự tồn tại của mặt phân cách rất lớn giữa các hạt nano và môi trường xung quanh, có thể gây nên những ảnh hưởng rõ rệt đến tính chất của hạt Bề mặt không hoàn hảo của các hạt nano là nơi tồn tại nhiều liên kết (dangling bond) và sai hỏng có thể tạo ra các bẫy đối với điện tử và lỗ trống dưới tác động của ánh... phần hình thái và tính chất quang của vật liệu nano ZnO ở điều kiện nhiệt độ chế tạo và t lệ tiền chất khác nhau SVTH: Vũ Thị Hằng 2102243 1 Luận văn tốt nghiệp đại học CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu về công nghệ nano Công nghệ nano (nanotechnology) là ngành công nghệ liên quan đến việc thiết kế, phân tích các tính chất đặc trưng, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng... năng lượng của mẫu ZnO ở 230°C 29 Hình 4.9 Ảnh FESEM của mẫu ZnO ở 190°C 31 Hình 4.10 Ảnh FESEM của mẫu ZnO ở 210°C 32 Hình 4.11 Ảnh FESEM của mẫu ZnO ở 230°C 33 Hình 4.12 Phổ PL của các mẫu ZnO chế tạo bằng phương pháp thủy nhiệt 34 vii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Sự liên quan giữa kích thước tinh thể và nguyên tử ở tại bề mặt 4 Bảng 4.1 Kích thước hạt nano tinh thể ZnO ... khiển hình dáng và kích thước trên qui mô nanomet (nm, 1 nm = 10−9 m) [1] Một trong những đối tượng nghiên cứu của công nghệ nano là vật liệu nano (nanomaterials) - vật liệu trong đó có ít nhất một chiều có kích thước nanomet (từ vài nanomet đến vài trăm nanomet) Khi ở kích thước này vật liệu cho thấy những tính chất mới, ưu việt khác hẳn với tính chất của chúng tại các qui mô lớn hơn và có khả năng... thuốc sát trùng, vật liệu xúc tác, vật liệu linh kiện quang điện tử… Thời gian gần đây, các nghiên cứu về vật liệu ZnO, đặc biệt là ZnO có cấu trúc nano (hạt nano, dây nano, thanh nano, nanotetrapod…) lại càng trở nên sôi nổi và hấp dẫn hơn do nó hứa hẹn nhiều tính chất mới và khả năng ứng dụng to lớn trong các lĩnh vực quang điện tử, hoá học, sinh học Các hiệu ứng phát laser và các linh kiện phát quang . NHIÊN  VŨ THỊ HẰNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT QUANG CỦA HẠT NANO TINH THỂ ZnO LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CỬ. KHOA HỌC TỰ NHIÊN  VŨ THỊ HẰNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT QUANG CỦA HẠT NANO TINH THỂ ZnO LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CỬ NHÂN HÓA. 60 meV), electron linh t quang ,  [4] . 2.2.1 Cấu trúc mạng tinh thể của ZnO T 

Ngày đăng: 21/09/2015, 22:10

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan