Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu phổ hấp thụ hồng ngoại của các hạt nano ZnS pha tạp Mn (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu phổ hấp thụ hồng ngoại của các hạt nano ZnS pha tạp Mn (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu phổ hấp thụ hồng ngoại của các hạt nano ZnS pha tạp Mn (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu phổ hấp thụ hồng ngoại của các hạt nano ZnS pha tạp Mn (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu phổ hấp thụ hồng ngoại của các hạt nano ZnS pha tạp Mn (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu phổ hấp thụ hồng ngoại của các hạt nano ZnS pha tạp Mn (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu phổ hấp thụ hồng ngoại của các hạt nano ZnS pha tạp Mn (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu phổ hấp thụ hồng ngoại của các hạt nano ZnS pha tạp Mn (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu phổ hấp thụ hồng ngoại của các hạt nano ZnS pha tạp Mn (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu phổ hấp thụ hồng ngoại của các hạt nano ZnS pha tạp Mn (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu phổ hấp thụ hồng ngoại của các hạt nano ZnS pha tạp Mn (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu phổ hấp thụ hồng ngoại của các hạt nano ZnS pha tạp Mn (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu phổ hấp thụ hồng ngoại của các hạt nano ZnS pha tạp Mn (luận văn thạc sĩ)
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - KIỀU BÁ CHIẾN NGHIÊN CỨU PHỔ HẤP THỤ HỒNG NGOẠI CỦA CÁC HẠT NANO ZnS PHA TẠP Mn Chuyên ngành: Quang học Mã số: 60440109 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS TS Phạm Văn Bền Hà Nội - 2015 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC TINH THỂ, VÙNG NĂNG LƢỢNG CỦA VẬT LIỆU NANO ZnS : Mn 1.1 Cấu trúc tinh thể ZnS 1.1.1 Cấu trúc tinh thể lập phương (hay sphelerite) 1.1.2 Cấu trúc tinh thể lục giác hay wurtzite 1.2 Cấu trúc vùng lƣợng ZnS 1.3 Ảnh hƣởng Mn lên cấu trúc tinh thể, vùng lƣợng ZnS CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ PHỔ HẤP THỤ HỒNG NGOẠI CỦA VẬT LIỆU NANO ZnS PHA TẠP Mn KHÔNG BỌC PHỦ VÀ BỌC PHỦ POLYMER .12 2.1 Polymer phân loại 12 2.1.1 Polymer 12 2.1.2 Phân loại 12 2.2 Một số tính chất PVP PVA 13 2.2.1 Tính chất PVP 13 2.2.2 Tính chất PVA 14 2.3 Ảnh hƣởng polymer lên hình thành hạt nano ZnS:Mn 14 2.4 Phổ hấp thụ hồng ngoại 16 2.4.1 Cơ sở lí thuyết phổ hấp thụ hồng ngoại .16 2.4.2 Phổ hấp thụ hồng ngoại PVA PVP 20 2.4.3 Phổ hấp thụ hồng ngoại ZnS:Mn 24 2.4.4 Phổ hấp thụ hồng ngoại ZnS:Mn bọc phủ PVA PVP 25 2.5 Hệ đo phổ hấp thụ hồng ngoại 29 2.5.1 Máy đo phổ hấp thụ hồng ngoại 29 2.5.2 Ưu điểm máy quang phổ hấp thụ hồng ngoại biến đổi Fourier 31 CHƢƠNG KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN 32 3.1 Mẫu nghiên cứu 32 Bộ môn Quang Lượng tử Năm 2015 3.2 Chuẩn bị mẫu đo 32 3.3 Cấu trúc tinh thể hình thái học ZnS:Mn không bọc phủ bọc phủ polymer 32 3.3.1 Cấu trúc tinh thể 32 3.3.2 Hình thái học mẫu 35 3.4 Phổ phát quang 37 3.5 Phổ hấp thụ hồng ngoại ZnS:Mn bọc phủ PVA 38 3.5.1 Phổ hấp thụ hồng ngoại PVA 38 3.5.2 Phổ hấp thụ hồng ngoại ZnS : Mn bọc phủ PVA .39 3.6 Phổ hấp thụ hồng ngoại ZnS:Mn bọc phủ PVP .42 3.6.1 Phổ hấp thụ hồng ngoại PVP .42 3.6.2 Phổ hấp thụ hồng ngoại ZnS:Mn bọc phủ PVP 43 KẾT LUẬN 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 Bộ môn Quang Lượng tử Năm 2015 LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, công nghệ nano đầu tư phát triển mạnh mẽ với ứng dụng lĩnh vực đời sống Chẳng hạn, người ta chế tạo chip nano máy tính có độ tích hợp cao triển vọng cho phép dung lượng nhớ máy tính tăng lên lớn; ống nano cacbon vững chắc, có độ bền học gấp 10 lần thép đặc biệt có tính bền nhiệt cao; loại pin có khả quang hợp nhân tạo giúp người sản xuất lượng sạch….Ngoài công nghệ nano nhiều ứng dụng quan trọng nhiều ngành nghề khác y tế, an ninh quốc phòng, thực phẩm… Đối tượng công nghệ nano vật liệu có kích cỡ nanomet Với kích thước nhỏ vậy, vật liệu nano có tính chất vô độc đáo mà vật liệu có kích thước lớn có độ bền học, tính xúc tác cao, tính siêu thuận từ, tính chất điện quang trội Mục tiêu ban đầu việc nghiên cứu vật liệu nano để ứng dụng công nghệ sinh học tác nhân phản ứng sinh học ảnh tế bào Ứng dụng vật lý, chấm lượng tử hướng tới để sản xuất linh kiện điện tử điốt phát quang (LED), laser chấm lượng tử có hiệu suất cao dòng ngưỡng thấp Trong viễn thông chấm lượng tử dùng linh kiện để khuếch đại quang dẫn sóng [2, 3] ZnS, ZnS : Mn vật liệu nano bán dẫn có độ rộng vùng cấm lớn (Eg =3,68eV 300K), chuyển mức thẳng, có độ bền nhiệt cao ứng dụng rộng rãi dụng cụ quang điện tử [2, 3] Để làm tăng khả ứng dụng vật liệu nano nói chung ZnS, ZnS : Mn nói riêng người ta thường bọc phủ chúng chất hoạt hóa bề mặt polymer : polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl pyrrolidone (PVP) Khi hạt nano ZnS:Mn bọc phủ polymer kích thước chúng giảm, điều dẫn đến dịch bờ hấp thụ ZnS phiá bước sóng ngắn (dịch chuyển xanh), dịch đám phát quang Mn2+ phía bước sóng dài (dịch chuyển đỏ), cường độ phát quang mạnh thời gian phát quang ngắn [3, 4] Khi đó, khả ứng dụng vật liệu nano ZnS, ZnS : Mn dụng cụ quang điện tử tăng lên Bộ môn Quang Lượng tử Năm 2015 Để kiểm tra hạt nano có bọc phủ chất hoạt hóa bề mặt hay không ta khảo sát phổ nhiệt vi sai, phổ hấp thụ hồng ngoại FT-IR Đó lý chọn đề tài : “Nghiên cứu phổ hấp thụ hồng ngoại hạt nano ZnS pha tạp Mn” Ngoài phần mở đầu, luận văn gồm chương: Chƣơng Tổng quan cấu trúc tinh thể, vùng lượng vật liệu nano ZnS:Mn Chƣơng Tổng quan phổ hấp thụ hồng ngoại vật liệu nano ZnS pha tạp Mn không bọc phủ bọc phủ polymer Chƣơng Kết thực nghiệm thảo luận Bộ môn Quang Lượng tử Năm 2015 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC TINH THỂ, VÙNG NĂNG LƢỢNG CỦA VẬT LIỆU NANO ZnS : Mn 1.1 Cấu trúc tinh thể ZnS Zn nguyên tố kim loại chuyển tiếp thuộc nhóm IIB, chu kỳ 4, có số thứ tự 30 bảng hệ thống tuần hoàn, có cấu hình electron 1s22s22p63s23p63d104s2 Trong hợp chất Zn có số oxi hóa +2 Đây số oxi hóa cao kẽm phân lớp 3d bền vững với 10 electron, nên Zn dễ dàng cho electron để trở thành Zn2+ S nguyên tố thuộc nhóm VIA chu kỳ 3, có số thứ tự 16 bảng hệ thống tuần hoàn, có cấu hình electron 1s22s22p63s23p4 ZnS hợp chất bán dẫn thuộc nhóm A2B6 Nó có độ rộng vùng cấm tương đối lớn (Eg = 3,67 eV 300K) chuyển mức thẳng Các nguyên tử Zn S liên kết với theo cấu trúc tuần hoàn tạo thành tinh thể Tinh thể ZnS có hai dạng cấu trúc mạng tinh thể lập phương tâm mặt (hay sphalerite) mạng tinh thể lục giác (hay wurtzite) Tuỳ thuộc vào nhiệt độ nung mà ta thu ZnS có cấu trúc sphalerite hay wurtzite , nhiệt độ nung từ 950oC ZnS có cấu trúc sphalerite, nhiệt độ từ 950oC đến 1020oC có khoảng 70% ZnS có cấu wurtzite Nhiệt độ từ 1020oC đến 1200oC ZnS hoàn toàn dạng wurtzite [2] 1.1.1 Cấu trúc tinh thể lập phƣơng (hay sphelerite) Hình 1.1 cấu trúc dạng dạng lập phương tâm mặt (hay sphalerite) tinh thể ZnS [3] z Zn2+ 0; 1 ;0; 2 S2- 1 ( ; ; ) 4 0;0;0 x a b 1 ( ; ;0) 2 Hình 1.1: Cấu trúc dạng lập phương (hay sphalerite) tinh thể ZnS (a) toạ độ nguyên tử Zn, S (b) [2] Bộ môn Quang Lượng tử Năm 2015 1 ; 2 y Nhóm đối xứng không gian mạng tinh thể Td2 F 43m Ở cấu trúc này, ô mạng sở có phân tử ZnS với tọa độ nguyên tử sau: 1 4 3 4 3 4 3 4 + nguyên tử Zn có toạ độ: ( , , );( , , );( , , );( , , ) 1 2 2 1 2 + nguyên tử S có toạ độ: (0,0,0);(0, , );( ,0, );( , ,0) Mỗi nguyên tử Zn (hay S) bao bọc nguyên tử S (hay Zn) đỉnh tứ diện với khoảng cách a , với a = 5,410A số mạng Mỗi nguyên tử Zn (S) bao bọc 12 nguyên tử lại, chúng lân cận bậc hai nằm khoảng cách a Trong có nguyên tử nằm đỉnh lục giác mặt phẳng ban đầu, nguyên tử lại tạo thành hình lăng trụ gồm nguyên tử mặt cao hơn, nguyên tử mặt phẳng thấp mặt phẳng kể Các lớp ZnS định hướng theo trục [111] Do tinh thể có cấu trúc lập phương giả kẽm có tính dị hướng 1.1.2 Cấu trúc tinh thể lục giác hay wurtzite Cấu trúc dạng wurtzite xây dựng quy luật xếp cầu theo hình cạnh nguyên tử S nửa số hỗng mặt chứa nguyên tử Zn định hướng song song với (hình 1.2) Nhóm đối xứng không gian cấu trúc lục giác - p 63 mc Hình1 2: Cấu trúc dạng lục giác hay wurtzite tinh thể ZnS [2] Bộ môn Quang Lượng tử Năm 2015 Ở cấu trúc wurtzite, ô mạng sở có phân tử ZnS Mỗi nguyên tử Zn liên kết với nguyên tử S nằm đỉnh tứ diện gần Các tọa độ nguyên tử Zn (0, 0, 0); (1/3, 2/3, 1/2) tọa độ nguyên tố S (0, 0, 4); (1/3, 2/3, 1/2+u) Khoảng cách từ nguyên tử Zn đến nguyên tử S (u.c) khoảng cách 2 1 2 1 a c u (trong a c số mạng, với a = 3,823A0 c = 6,256A0,) Ta coi mạng Wurtzite cấu tạo từ hai mạng lục giác lồng vào nhau: mạng chứa nguyên tử S mạng chứa nguyên tử Zn Mạng lục giác thứ hai trượt so với mạng lục giác thứ đoạn 3c Xung quanh nguyên tử có 12 nguyên tử bậc hai gần nó, phân bố sau: + nguyên tử đỉnh lục giác nằm mặt phẳng ban đầu cách khoảng a + nguyên tử khác đỉnh lăng trụ tam giác cách nguyên tử khoảng 1 2 a c 1.2 Cấu trúc vùng lƣợng ZnS ZnS chất bán dẫn vùng cấm rộng thẳng, lí ZnS phát quang với bước sóng ngắn tạo bẫy bắt điện tử sâu vùng cấm Trong phân tử ZnS nguyên tử Zn S liên kết dạng hỗn hợp: ion (77%) cộng hoá trị (23%) Trong liên kết ion nguyên tử Zn nhường electron cho S trở thành ion Zn2+ có cấu hình điện tử 1s22s22p63s23p63d10 , nguyên tử S nhận thêm electron trở thành S2- có cấu hình điện tử 1s22s22p63s23p6 Liên kết cộng hoá trị, phải đóng góp chung điện tử nên nguyên tử Zn trở thành Zn2- có cấu hình electron lớp 4s14p3 S trở thành S2+ có cấu hình lớp 3s13p3 Như liên kết cộng hoá trị Zn S có cấu hình s1p3 (gọi liên kết lai hoá sp3) Bộ môn Quang Lượng tử Năm 2015 Mỗi nguyên tử Zn bao quanh bốn nguyên tử S ngược lại Với orbital nguyên tử p orbital nguyên tử s cation anion, có orbital nguyên tử lai hoá sp3 Khi nguyên tử xếp nhóm orbital coi tập hợp liên kết orbital nguyên tử bên cạnh gần Chúng hình thành obital liên kết σ orbital chống liên kết σ* Khi số lượng nguyên tử tinh thể tăng, orbital địa phương hình thành orbital phân tử mở rộng tinh thể, cuối phát triển thành vùng dẫn vùng hóa trị Orbital phân tử lấp đầy cao (the highest occupied molecular orbital: HOMO) trở thành đỉnh vùng hóa trị orbital phân tử không lấp đầy thấp (the lowest unoccupied molecular orbital: LUMO) trở thành đáy vùng dẫn Khoảng cách HOMO-LUMO khe lượng hay độ rộng vùng cấm tinh thể ZnS Với mô hình liên kết chặt chẽ cấu trúc điện tử cho tinh thể nhỏ tính cách sử dụng phương pháp học lượng tử, tính mức lượng cho nhóm lớn, nhiều nguyên tử phải đưa vào Cấu trúc vùng lượng bán dẫn mô tả vùng parabol đơn giảm xuống cấu trúc vùng lượng thực tế xem xét Đối với chất bán dẫn vùng dẫn hình thành từ orbital s ion kim loại, vùng hóa trị phát triển từ orbital p S, Se nguyên tố khác nhóm V nhóm VI Hầu hết lý thuyết gần vùng dẫn parabol đơn giản Phương pháp phù hợp cho mô tả vùng dẫn vùng hóa trị Vùng dẫn Loại Loại Zincblende Wurtzite Vùng hóa trị Hình 1.3: Cấu trúc vùng lượng bán dẫn loại zincblende wurtzite[19] Bộ môn Quang Lượng tử Năm 2015 Trong vùng dẫn hầu hết trường hợp gần với vùng parabol uốn cong spin suy biến k=0, vùng hoá trị không Trong hình 3.6 với cấu trúc tinh thể zincblende wurtzite Trong cấu trúc zincblende, spin-quỹ đạo tương tác, điều dẫn đến giảm suy biến vùng hóa trị Vùng hóa trị sau phân loại tổng momen-góc quay J , thay cho tổng moment góc quỹ đạo l moment góc spin S Kết hợp moment quỹ đạo spin moment góc spin 1/2, người ta xây dựng vùng hoá trị suy biến đường parabol với tổng moment góc J = 3/2 (mj = 3/2; 1/2) vùng hoá trị suy biến đường parabol với J = 1/2 (mj = 1/2) Trong cấu trúc vật liệu chấm lượng tử vật liệu khối vùng “lỗ trống nặng” (HH) “lỗ trống nhẹ” (LH) áp dụng cho vùng hoá trị cao vùng chia spin-quỹ đạo (SO) cho vùng hoá trị thấp Tinh thể loại wurtzite, k=0, suy biến vùng hoá trị cao rời phân tách trường tinh thể Trong bán dẫn khối loại wurtzite, mức lượng vùng hoá trị biểu thị mức A, B C 1.3 Ảnh hƣởng Mn lên cấu trúc tinh thể, vùng lƣợng ZnS Bằng thực nghiệm người ta thấy đa số hợp chất bán dẫn vùng cấm rộng tăng nồng độ tạp chất khoảng độ rộng vùng cấm chúng tăng Tuy nhiên bán dẫn bán từ ZnS pha tạp Mn, Co, Fe, Cu … tăng nồng độ tạp chất độ rộng vùng cấm bị giảm chút xuống cực tiểu, sau tăng tăng tiếp tục nồng độ tạp chất Nguyên nhân tượng tương tác điện tử dẫn điện tử 3d ion từ (gọi tương tác trao đổi s- d) Về bản, có mặt nguyên tử tạp chất khoảng nồng độ nhỏ không làm thay đổi cấu trúc mạng tinh thể chúng so với chưa pha tạp, số mạng tinh thể bị thay đổi Những chuyển dời quang học nguyên tố xảy trạng thái với cấu hình 3d chưa lấp đầy Các hàm sóng trạng thái xác định cách thuận tiện nhờ hàm sóng ion tự có tính tới nhiễu loạn trường mạng tinh thể gây Bộ môn Quang Lượng tử Năm 2015 3.4 Phổ phát quang Hình 3.5 phổ phát quang ZnS:Mn (CMn = 8%mol) chưa bọc phủ PVA bọc phủ PVA với mPVA = 1g 16000 a : ZnS:Mn b : ZnS:Mn/PVA 603 b 14000 12000 C-êng ®é(au) a 10000 8000 6000 438 4000 2000 -2000 350 400 450 500 550 600 650 700 750 B-íc sãng(nm) Hình3.5: Phổ phát quang hạt nano ZnS:Mn chưa bọc phủ PVA (a) bọc phủ PVA (b) với mPVA = 1g Hình 3.6 phổ phát quang ZnS:Mn (CMn = 8%mol) chưa bọc phủ PVP bọc phủ PVP với mPVP = 1,2g 22000 603 20000 b a : ZnS:Mn b : ZnS:Mn/PVP 18000 16000 C-êng ®é(au) 14000 a 12000 10000 8000 6000 438 4000 2000 -2000 350 400 450 500 550 600 650 700 750 B-íc sãng(nm) Hình3.6: Phổ phát quang hạt nano ZnS:Mn chưa bọc phủ PVP (a) bọc phủ PVP (b) với mPVP = 1,2g Bộ môn Quang Lượng tử 37 Năm 2015 Khi hạt nano ZnS:Mn chưa bọc phủ PVA, PVP phổ phát quang xuất đám da cam – vàng khoảng 603nm (hình 3.5a 3.6a) Đám da cam – vàng chuyển dời xạ điện tử 3d5 ion Mn2+ từ mức T1(4G) xuống mức 6A1(6S) tinh thể ZnS [7] Khi ion Mn2+ doping vào mạng tinh thể ZnS thay cho cation mạng tinh thể Zn2+(3d10) dẫn đến trộn lẫn electron s-p mạng chủ ZnS electron d Mn2+, làm cho chuyển dịch cấm spin trở nên cho phép Khi hạt nano ZnS:Mn bọc phủ PVP PVA phổ phát quang chúng xuất đám da cam – vàng 603nm cường độ tăng lên đáng kể : Khi chưa bọc phủ cường độ đám da cam – vàng khoảng 13340(au), hạt nano ZnS:Mn bọc phủ PVA cường độ đám da cam – vàng tăng lên tới khoảng 15592(au), bọc phủ PVP cường độ đám da cam – vàng tăng lên tới khoảng 19940(au) Nguyên nhân tăng cường độ đám da cam-vàng pha trộn mạnh trạng thái s-p bán dẫn chủ trạng thái d ion Mn2+ truyền lượng kích thích từ PVA, PVP sang ion Mn2+ tinh thể ZnS 3.5 Phổ hấp thụ hồng ngoại ZnS:Mn bọc phủ PVA 3.5 Phổ hấp thụ hồng ngoại PVA PVA với công thức phân tử (C2H3OH)n có nhóm hidroxyl OH phân cực mạnh, electron nhóm liên kết mạnh với ion Zn2+(3d10), Mn2+(3d5) bề mặt hạt nano hình thành liên kết –OH–Zn2+(3d10), – OH–Mn2+(3d5) bao quanh hạt nano Trong phổ FT-IR PVA xuất đám, vạch đặc trưng cho dao động nhóm: OH 3453 cm-1; CH/CH2 2902 cm-1; C-O 1108 cm-1 dao động biến dạng nước bị PVA hấp thụ 1623 cm-1 và…., đám đặc trưng cho OH có độ hấp thụ lớn (hình 3.7) Bộ môn Quang Lượng tử 38 Năm 2015 80 PVA (OH) 3457 60 (C=O) 1638 §é hÊp thô(%) (CH2) 671 1106 517 40 20 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 -1 Sè sãng(cm ) Hình 3.7: Phổ hấp thụ hồng ngoại FT-IR PVA 5.2 Phổ hấp thụ hồng ngoại ZnS : Mn bọc phủ PVA Sự bọc phủ hạt nano ZnS:Mn PVA kiểm tra phổ hấp thụ hồng ngoại Hình 3.8, 3.9 phổ hấp thụ hồng ngoại FT-IR hạt nano ZnS:Mn bọc phủ PVA với khối lượng PVA khác Từ phổ hấp thụ hồng ngoại FT-IR xác định thông số đặc trưng : số sóng, cường độ vạch đặc trưng cho loại dao động Kết dẫn bảng 3.4 Bộ môn Quang Lượng tử 39 Năm 2015 a: PVA b: ZnS:Mn c: ZnS:Mn/0,8gPVA 100 (OH) 3422 (Mn-S) 653 3410 (Zn-S) 617 (Zn-S) 476 §é hÊp thô(%) 80 (C=O) 1638 (C=O) N-OH 1556 1288 60 (Zn-S) 1102 b 3450 c (C-H) 1411 (Oxy) 40 1003 a 20 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 -1 Sè sãng(cm ) (Zn-S) 476 160 (Zn-S) 617 (C=O) 1638 (Mn-S) 658 670 (Oxy) 1003 140 (Zn-S) 1102 1556 (OH) 3410 a:PVA b: ZnS:Mn c: ZnS:Mn/0,8gPVA c (C-H) 1411 b 120 §é hÊp thô(%) 658 100 80 3456 60 670 40 a 20 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 -1 Sè sãng(cm ) Hình 3.8: Phổ hấp thụ hồng ngoại FT-IR PVA(đường a), ZnS:Mn(đường b), ZnS:Mn/0,8gPVA8%(đường c) Bộ môn Quang Lượng tử 40 Năm 2015 a:PVA b: ZnS:Mn c: ZnS:Mn/0,2gPVA d: ZnS:Mn/0,4gPVA e: ZnS:Mn/0,6gPVA f: ZnS:Mn/0,8gPVA g: ZnS:Mn/1gPVA (C=O) h: ZnS:Mn/1,2gPVA 1637 i: ZnS:Mn/1,5gPVA 100 (Zn-S) (Zn-S) 471 80 617 (Mn-S) 657 (OH) 3415 d §é hÊp thô(%) 1556 60 1104 (Oxy) 1004 b e (0-H) (Zn-S) g c i f (C-H) h 1415 40 a 20 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 -1 Sè sãng(cm ) (OH) 3410 (C-H) 260 240 (Zn-S) (Zn-S) (Mn-S) 470 612 655 670 (Oxy) 1004 1410 1552 (C=O) 1629 i h 220 a:PVA b: ZnS:Mn c: ZnS:Mn/0,2gPVA d: ZnS:Mn/0,4gPVA e: ZnS:Mn/0,6gPVA f: ZnS:Mn/0,8gPVA g: ZnS:Mn/1gPVA h: ZnS:Mn/1,2gPVA i: ZnS:Mn/1,5gPVA 200 g §é hÊp thô(%) 180 f 160 e 140 d 120 100 c 80 b 3456 60 40 a 20 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 -1 Sè sãng(cm ) Hình 3.9: Phổ hấp thụ hồng ngoại PVA (đường a), ZnS:Mn (đường b) ZnS:Mn/PVA với khối lượng PVA khác Bộ môn Quang Lượng tử 41 Năm 2015 Kiều Bá Chiến Luận văn Thạc sĩ Bảng 3.4 : Các thông số đặc trƣng : số sóng, cƣờng độ vạch phổ hấp thụ hồng ngoại PVA hạt nano ZnS : Mn/ PVA với khối lƣợng PVA khác ZnS : Mn/ PVA với khối lƣợng PVA(g) khác PVA 0,2 0,4 0,6 0,8 1,2 Loại dao động 1,5 Số sóng I(au) Số sóng I(au) Số sóng I(au) Số sóng I(au) Số sóng I(au) Số sóng I(au) Số sóng I(au) Số sóng I(au) Số sóng I(au) 517 16,8 478 63,6 466 30,6 464 39,8 476 48,8 467 49,4 469 39,8 474 21,4 474 20,6 619 64,5 617 36,9 614 43,8 621 47,3 617 53,1 618 37,7 614 22,7 614 20,8 660 62,2 654 32,7 650 42,3 660 49,2 667 52,6 667 42,3 667 35,7 667 35,5 1010 30,5 1006 17,9 1006 24,4 1007 19,4 1006 32,1 1006 20,9 1014 10,2 1014 16,3 1106 35,6 1106 30,6 1104 32,9 1108 16,8 1107 38,5 1109 23,7 1109 8,3 1109 15,9 1180 21,9 1179 18,5 1176 22,7 1175 11,6 1180 31,1 1168 19,2 1177 11,2 1177 1288 1288 13,3 1230 20,5 1292 21,5 1288 36 1290 27 1339 11,5 1339 8,5 1415 43 1421 26,4 1418 29,1 1411 37,1 1419 44 1422 35,2 1410 36,3 1410 41,3 1557 52,6 1557 34,2 1551 35,5 1555 45,5 1546 47,5 1553 39,6 1552 42,2 1552 46,5 671 1106 9,3 9,1 1638 13,8 1630 52,4 1633 49,4 1630 46,6 1637 47,8 1637 59,1 1637 45 1629 24,8 1629 29,4 3456 33,5 3443 88,2 3430 72,5 3426 62,5 3422 66,4 3420 69,4 3415 59,8 3410 49,5 3410 58,6 Bộ môn Quang – Lượng tử 41 Mn-S Zn-S Zn-S Oxy Zn-S C=C N-OH C-H C-O C=O OH Năm 2014 Kiều Bá Chiến Luận văn Thạc sĩ Từ đồ thị bảng thông số đặc trưng : số sóng, cường độ vạch phổ hấp thụ hồng ngoại PVA hạt nano ZnS : Mn/ PVA với khối lượng PVA khác cho thấy: + Khi hạt nano ZnS:Mn bọc phủ PVA, phổ FT-IR xuất đám vạch đặc trưng PVA ,ngoài xuất vạch đặc trưng cho Zn-S khoảng 1109cm-1, 620cm-1, 471cm-1 Tuy nhiên so với hạt nano ZnS:Mn không bọc phủ (nhóm OH có số sóng 3443cm-1), tăng khối lượng bọc phủ PVA từ 0,2g đến 1,5g đám đặc trưng cho dao động mở rộng nhóm OH bị dịch phía số sóng nhỏ khoảng 46cm-1 Kết dẫn bảng 3.5 hình 3.10 Bảng 3.5 : Vị trí số sóng nhóm OH theo khối lƣợng PVA mPVA(g) 0,2 0,4 0,6 0,8 1,2 1,5 số sóng(cm-1) 3443 3430 3426 3422 3420 3415 3410 3410 3460 -1 Sè sãng(cm ) 3440 3420 3400 0,2 0,4 0,6 0,8 1,2 1,5 mPVA(g) Hình 3.10 : Đồ thị biểu diễn thay đổi vị trí số sóng nhóm OH theo khối lượng PVA hạt nano ZnS:Mn/PVA 3.6 Phổ hấp thụ hồng ngoại ZnS:Mn bọc phủ PVP 3.6.1 Phổ hấp thụ hồng ngoại PVP Hình 3.11 phổ hấp thụ hồng ngoại PVP PVP polymer có công thức (C6H9NO)n với nhóm chức đặc trưng OH, C-H, C=O, CH2… Phổ hấp thụ hồng ngoại Bộ môn Quang – Lượng tử 42 Năm 2014 Kiều Bá Chiến Luận văn Thạc sĩ PVP có đám vạch đặc trưng cho dao động nhóm OH 3433 cm-1, C-H 2953 cm-1, C=O 1646 cm-1, –C-C- khoảng 657 cm-1 Ngoài xuất vạch 571 cm-1, 731 cm-1, 1300 cm-1, 1473 cm-1…, đám vạch đặc trưng cho nhóm OH, C=O có độ hấp thụ tương đối lớn Đám đặc trưng cho nhóm OH có độ hấp thụ mạnh PVP hấp thụ mạnh nước PVP 80 (C=O) 1654 (OH) 3433 C=N 1291 1463 60 §é hÊp thô(%) -C-C671 1374 (C-H) 2954 573 (CH2) 736 40 1215 839 2138 -C-C1075 20 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 -1 Sè sãng(cm ) Hình 3.11: Phổ hấp thụ hồng ngoại FT-IR PVP 3.6.2 Phổ hấp thụ hồng ngoại ZnS:Mn bọc phủ PVP Sự bọc phủ hạt nano ZnS:Mn PVP kiểm tra phổ hấp thụ hồng ngoại Hình 3.12 phổ hấp thụ hồng ngoại FT-IR ZnS:Mn (CMn= 8%mol) không bọc phủ bọc phủ PVP với mPVP = 1,2g, Hình 3.13 phổ hấp thụ hồng ngoại FT-IR PVP, ZnS:Mn (CMn= 8% mol) không bọc phủ bọc phủ PVP với khối lượng PVP khác Từ phổ hấp thụ hồng ngoại FT-IR xác định thông số đặc trưng : số sóng, cường độ vạch đặc trưng cho loại dao động Kết dẫn bảng 3.6 Bộ môn Quang – Lượng tử 43 Năm 2014 Kiều Bá Chiến Luận văn Thạc sĩ 100 (Zn-S) (Zn-S) 476 617 a: PVP b: ZnS:Mn c: ZnS:Mn/1,2gPVP (Mn-S) 655 b (C=O) 1641 80 (C-H) 2952 §é hÊp thô(%) (C=O) (C=N) (Oxy) 1007 (Zn-S)1292 1106 60 (OH) 3420 1551 c 40 a 20 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 -1 Sè sãng(cm ) (Zn-S) 476 220 (Zn-S) 617 (Mn-S) 655 (C=O) 1641 1551 200 (Oxy) (C=N) 1007 (Zn-S) 1292 1106 180 (OH) 3420 a: PVP b: ZnS:Mn c: ZnS:Mn/1,2gPVP (C-H) 2952 c §é hÊp thô(%) 160 140 b 120 100 80 60 a 40 20 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 -1 Sè sãng(cm ) Hình 3.12: Phổ hấp thụ hồng ngoại RT-IR PVP(a), ZnS:Mn(b) ZnS:Mn/1,2g PVP(c) Bộ môn Quang – Lượng tử 44 Năm 2014 Kiều Bá Chiến Luận văn Thạc sĩ 1642 653 100 1546 617 1411 471 b 1288 80 c 1102 1006 §é hÊp thô(%) a: PVP b: ZnS:Mn c: ZnS:Mn/0,2gPVP d: ZnS:Mn/0,4gPVP e: ZnS:Mn/0,8gPVP f: ZnS:Mn/1,2gPVP g: ZnS:Mn/1,6gPVP 3422 f d 60 g a 40 e 20 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 -1 Sè sãng(cm ) (Zn-S) (Zn-S) (Mn-S) 471 617 653 260 (Zn-S) (C=O) (OH) 1642 3422 1546 1102 g (C=N)1411 240 1006 220 2962 1288 f 200 e 180 §é hÊp thô(%) a: PVP b: ZnS:Mn c: ZnS:Mn/0,2gPVP d: ZnS:Mn/0,4gPVP e: ZnS:Mn/0,8gPVP f: ZnS:Mn/1,2gPVP g: ZnS:Mn/1,6gPVP 160 d 140 c 120 100 b 80 60 a 40 20 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 -1 Sè sãng(cm ) Hình 3.13: Phổ hấp thụ hồng ngoại FT-IR PVP, ZnS:Mn ZnS:Mn bọc phủ PVP với khối lượng khác Bộ môn Quang – Lượng tử 45 Năm 2014 Kiều Bá Chiến Luận văn Thạc sĩ Bảng 3.6: Các thông số đặc trƣng : số sóng, cƣờng độ vạch phổ hấp thụ hồng ngoại PVP hạt nano ZnS : Mn/ PVP với khối lƣợng PVP khác ZnS : Mn/ PVP với khối lƣợng PVP(g) khác PVP 0,2 0,4 0,8 1,2 Loại dao động 1,6 Số sóng I(au) Số sóng I(au) Số sóng I(au) Số sóng I(au) Số sóng I(au) Số sóng I(au) Số sóng I(au) 470 657 38.8 24.3 670 466 73,2 458 65,8 453 49,8 476 56,5 471 77,7 Zn-S 617 72,1 621 66,3 617 51,4 617 57,8 621 77,5 -C-C- 660 31.8 660 68,2 660 62,3 655 49,13 655 56,3 657 77,2 Zn-S 1014 40,8 1014 43,4 1007 40,9 1007 33,7 1007 30,3 1007 48,9 dao động mở rộng Oxy 1079 7.32 1106 47,7 1102 45,7 1106 33,1 1106 33,4 1105 46,4 Zn-S 1300 40 1292 27,2 1292 30,9 1288 31,7 1292 33,1 1292 57,6 C=N 1415 29,7 1415 31,6 1415 32,5 1415 41,6 1415 70,7 C-H 1415 29,4 1655 65.7 1649 61,8 1649 59,8 1645 57,9 1642 56,5 1640 78,9 C=O 2953 32.4 2946 52,7 2946 50,6 2952 54,4 2952 42,1 2956 71,1 C-H 3433 60.1 3424 83,2 3420 78,4 3434 79,2 3420 72,6 3415 87,9 OH 3422 Bộ môn Quang – Lượng tử 50.6 46 Năm 2014 Kiều Bá Chiến Luận văn Thạc sĩ Từ bảng số sóng cường độ đỉnh phổ hấp thụ hồng ngoại (bảng 3.5) ta thấy: + Trước sau hạt nano ZnS:Mn bọc phủ PVP xuất vạch đặc trưng cho dao động liên kết Zn-S 1114 cm-1, Mn-S 660 cm-1 Độ hấp thụ vạch sau bọc phủ có thay đổi, vạch 660 cm-1 tăng từ 31.8 lên 50.3 a.u, vạch 1014 cm-1 tăng từ 10.0 lên 17.9 a.u, vạch 3422 cm-1 tăng từ 50.6 lên 61.2 a.u + Khi hạt nano ZnS:Mn bọc phủ PVP, giống ZnS:Mn/PVA, phổ hấp thụ hồng ngoại xuất đám vạch đặc trưng PVP , Zn-S Tuy nhiên so với hạt nano ZnS:Mn không bọc phủ(nhóm C=O có số sóng 1649cm-1), tăng khối lượng bọc phủ PVP từ 0,2g đến 1,6g đám đặc trưng cho dao động mở rộng nhóm C=O bị dịch phía số sóng nhỏ khoảng 35cm-1 Kết dẫn bảng 3.5 hình 3.14 Bảng 3.5 : Vị trí số sóng nhóm C=O theo khối lƣợng PVP mPVP(g) 0,2 0,4 0,8 1,2 1,6 số sóng(cm-1) 1655 1649 1649 1645 1642 1640 -1 Sè sãng(cm ) 1650 1600 0,2 0,4 0,8 1,2 1,6 mPVP(g) Hình 3.14 : Đồ thị biểu diễn thay đổi vị trí số sóng nhóm C=O theo khối lƣợng PVP hạt nano ZnS:Mn/PVP Bộ môn Quang – Lượng tử 47 Năm 2015 Kiều Bá Chiến Luận văn Thạc sĩ KẾT LUẬN Thực đề tài : “Khảo sát phổ hấp thụ hồng ngoại hạt nano ZnS pha tạp Mn”, thu số kết sau: Thu thập tài liệu tham khảo cấu trúc tinh thể, vùng lượng phổ FT-IR vật liệu nano ZnS, ZnS:Mn, ZnS:Mn bọc phủ số chất hoạt hóa bề mặt Khảo sát cấu trúc tinh thể, hình thái học thông qua phổ X-Ray ảnh TEM chúng phổ phát quang số hạt nano ZnS:Mn không bọc phủ, bọc phủ PVA, PVP Kết cho thấy : PVA, PVP không làm thay đổi tính chất cấu trúc hạt nano ZnS:Mn mà làm tăng cường độ phát quang đám da cam vàng đặc trưng cho ion Mn2+ tinh thể ZnS Nguyên nhân tượng hiệu ứng giam cầm lượng tử liên quan đến giảm kích thước hạt truyền lượng từ phân tử PVA, PVP sang hạt nano ZnS:Mn Nghiên cứu phổ hấp thụ hồng ngoại FT-IR PVA, PVP, hạt nano ZnS:Mn bọc phủ PVA, PVP Kết cho thấy : + Trong phổ FT-IR PVA xuất đám, vạch đặc trưng cho dao động nhóm: OH 3453 cm-1; CH/CH2 2902 cm-1; C-O 1108 cm-1 , đám đặc trưng cho OH có độ hấp thụ lớn + Trong phổ FT-IR PVP xuất đám, vạch đặc trưng cho dao động nhóm hiđroxyl OH 3433 cm-1, C-H 2953 cm-1, C=O 1646 cm-1, –C-C- khoảng 657 cm-1 Ngoài xuất vạch 571 cm-1, 731 cm-1, 1300cm-1, 1473cm-1, đám vạch đặc trưng cho nhóm carbonyl C=O có độ hấp thụ tương đối lớn + Khi hạt nano ZnS:Mn bọc phủ PVA, phổ FT-IR xuất đám vạch đặc trưng PVA ,ngoài xuất vạch đặc Bộ môn Quang – Lượng tử 48 Năm 2015 Kiều Bá Chiến Luận văn Thạc sĩ trưng cho Zn-S 620cm-1, 471cm-1 Tuy nhiên so với hạt nano ZnS:Mn không bọc phủ (nhóm OH có số sóng 3443cm-1), tăng khối lượng bọc phủ PVA từ 0,2g đến 1,5g đám đặc trưng cho dao động mở rộng nhóm OH bị dịch phía số sóng nhỏ khoảng 46cm-1 + Khi hạt nano ZnS:Mn bọc phủ PVP, giống ZnS:Mn/PVA, phổ hấp thụ hồng ngoại xuất đám vạch đặc trưng PVP , Zn-S Tuy nhiên so với hạt nano ZnS:Mn không bọc phủ (nhóm C=O có số sóng 1649cm-1), tăng khối lượng bọc phủ PVP từ 0,2g đến 1,6g đám đặc trưng cho dao động mở rộng nhóm C=O bị dịch phía số sóng nhỏ khoảng 15cm-1 Sự dịch chuyển vị trí đám, vạch đặc trưng cho nhóm OH hạt nano ZnS:Mn bọc phủ PVA nhóm C=O hạt nano ZnS:Mn bọc phủ PVP chứng cho thấy hạt nano ZnS:Mn bọc phủ chất hoạt hóa bề mặt PVA, PVP Đã giải thích dịch chuyển vị trí đám đặc trưng cho dao động nhóm OH, C=O nhóm tham gia vào liên kết phối trí với ion Zn2+ bề mặt hạt nano làm giảm liên kết đám với mạch PVA, PVP Bộ môn Quang – Lượng tử 49 Năm 2015 Kiều Bá Chiến Luận văn Thạc sĩ TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Phạm Văn Bền (2008), Quang phổ phân tử hai nguyên tử, Nhà xuất đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Ngọc Long (2007), Vật lý chất rắn, NXB ĐHQGHN, Hà Nội Nguyễn Đức Nghĩa (2007), Hóa học Nano, Công nghệ vật liệu nguồn NXB Viện Khoa học Việt nam, Hà Nội Nguyễn Văn Trường(2012), Chế tạo hạt nano ZnS:Mn bọc phủ chất hoạt hóa bề mặt khảo sát phổ phát quang chúng, luận văn thạc sỉ khoa học, Trường ĐHKHTN - ĐHQG Hà Nội Phùng Thu Hiền (2012), Nghiên cứu chế tạo vật liệu nano ZnS:Mn bọc phủ PVP khảo sát phổ phát quang chúng, luận văn thạc sỉ khoa học, Trường ĐHKHTN - ĐHQG Hà Nội Tài liệu tiếng Anh Abdul Kareem Thottoli and Anu Kaliani Achuthanunni (2013), Effect of Polyvinyl alcohol concentration on the ZnS nanoparticles and wet chemical synthesis of wurzite ZnS nanoparticles, pp1-9 Bhargava R.N, Gallagher D, Hong X, Nurmikkvo A (1994), Optical properties of manganeses- doped nanocrystals of ZnS, physical Review letters 72(3), pp 416-419 Cadis A-I, E.-I Popovici, E Bica, I Perhaită (2010), On the preparation of manganese-doped Zinc sulphide nanocrystalline powders using the wet-chemical synthesis ruote, Chalcogenide letters, Vol 7, No 11,pp 631-640 Damian C Onwudiwe, Tjaart P.J Kruger, Anine jordaan, Christien A Strydom(2014), Laser-assisted synthesis, and structural and thermal properties of ZnS nanoparticles stabilised in polyvinulpyrrolidone, Applied Surface Science 321, pp 197-204 Bộ môn Quang – Lượng tử 50 Năm 2015 [...]... th FT-IR ca cỏc ht nano ZnS: Mn/ PVA , ZnS: Mn/ PVP chỳng tụi ó s dng cỏc ht nano ZnS: Mn (CMn= 8% mol ch to bng phng phỏp ng kt ta) trong ú PVA hoc PVP c cho vo t u cựng vi cỏc tin cht to ht nano Khi lng ca PVA, PVP dựng bc ph cỏc ht nano ZnS: Mn c dn ra bng 3.1 [4, 5] Bng 3.1 Khi lng ca PVA v PVP dựng bc ph cỏc ht nano ZnS :Mn[ 5,6] Loi ht nano ZnS: Mn/ PVA (CMn= 8%mol ) ZnS: Mn/ PVP (CMn= 8%mol ) Khi lng... xỏc nh c cỏc ion Mn2 + ó thay th cỏc v trớ ca Zn2+ trong mng tinh th ca ZnS to ra cu hỡnh Mn2 +(3d5) Cỏc in t 4s2 ca Mn2 + úng vai trũ nh cỏc in t 4s2 ca Zn2+[11] Mụ hỡnh pha tp cỏc ion Mn2 + trong tinh th ZnS c dn ra hỡnh1.4 = Zn2+ = Mn2 + = S2- Mn2 + khụng c pha tp vo tinh th ZnS Mn2 + c pha tp vo mng tinh th ZnS Hỡnh 1 4 : Mụ hỡnh pha tp cỏc ion Mn2 + trong tinh th ZnS [11] Do cỏc ion t Mn2 + cú momen nh... 3.2 l gin nhiu x tia X (XRD) ca cỏc ht nano ZnS: Mn; ZnS: Mn/ PVA; ZnS: Mn/ PVP (CMn= 8 mol %) vi khi lng mPVA = 1g, mPVP = 1,2g B mụn Quang Lng t 32 Nm 2015 (111) a : ZnS: Mn b : ZnS: Mn/ PVA 600 (220) (311) C-ờng độ (a.u) 400 b 200 a 20 30 40 50 60 70 2theta(do) Hỡnh 3.1 : Gin XRD ca cỏc ht nano ZnS: Mn v ZnS: Mn/ PVA(mPVA = 1g) (111) 800 a : ZnS: Mn b : ZnS: Mn/ PVP (220) (311) C-ờng độ (a.u) 600 b 400 200 a 0... nano ZnS: Mn/ PVA , ZnS: Mn/ PVP chỳng tụi ó tin hnh chun b mu o theo trỡnh t sau : + Nghin mu + Sy mu + ẫp mu ri a vo mỏy o ph hp th hng ngoi FT-IR 3.3 Cu trỳc tinh th v hỡnh thỏi hc ca ZnS: Mn khụng bc ph v bc ph polymer 3.3.1 Cu trỳc tinh th Cu trỳc tinh th ca cỏc ht nano ZnS: Mn; ZnS: Mn/ PVA; ZnS: Mn/ PVP c kho sỏt bng ph X-Ray (hay gin XRD) Hỡnh 3.1 v 3.2 l gin nhiu x tia X (XRD) ca cỏc ht nano ZnS: Mn; ... hp th hng ngoi ca ZnS: Mn Ph hp th hng ngoi ca ZnS: Mn ó c mt s tỏc gi nghiờn cu Nhúm tỏc gi B S Rema Devi, R Raveendran v A V Vaidyan [15] nghiờn cu v c tớnh ca ht nano ZnS pha tp Mn kt qu cho thy : Khi ht nano ZnS pha tp Mn c ch to bng phng phỏp ng kt ta Ht nano ny c ch to nhit phũng bi s pha tp ng thi 50ml dung dch ZnS 0,4M, 50ml dung dch MnS 0,1M v 50ml dung dch EDTA 0,1M c khuy mnh nh mt mỏy khuy... ca ZnS: Mn bc ph PVA hoc PVP ó c mt s tỏc gi nghiờn cu Theo nhúm tỏc gi G.Murugadoss v cng s [14] Ht nano ZnS pha tp ion Mn2 + c ch to bng phng phỏp ng kt ta Tin cht l t Zn(CH3COO)2 2H2O, Na2S v MnCl2.4H2O, cht bc ph l polyvinyl pyrrolidone (PVP) v sodium hexametaphosphate (SHMP) Ph FT-IR c ghi li bng mt mỏy o ph FT-IR khong o t 400cm-1 n 4000 cm-1 Ph hp th Hng Ngoi ca ht nano ZnS : Mn2 +, ZnS : Mn2 +... xỏc nh c hng s mng v kớch thc tinh th trung bỡnh ca cỏc ht nano ZnS: Mn bc ph PVA v PVP, kt qu c dn ra bng 3.2 v 3.3 Bng 3.2 Hng s mng v kớch thc tinh th trung bỡnh ca cỏc ht nano ZnS: Mn/ PVA Kớch thc tinh th D (nm) Khi lng PVA (g) Hng s mng a = b = c (Ao) D(111) D(220) D(311) D 0 5,3732 4,7 4,4 4,3 4,5 1 5,3175 3,2 3,1 3,0 3,1 Kt qu cho thy cỏc ht nano ZnS: Mn cha bc ph PVA cú hng s mng a = 5,3732A0... ngoi ca ZnS: Mn v ZnS: Mn/ PVP xut hin cỏc nh 1110cm-1, 618 cm-1, 491cm-1 c trng cho dao ng Zn-S; 991 cm-1, 668 cm-1 c trng dao ng Mn- S; 2924 cm-1, 2364 cm-1, 1635 cm-1 c trng cho vi cu trỳc ca mu; 1636 cm-1, 899 cm-1 c trng cho tng tỏc N-O v 1261 cm-1, 1097 cm-1 c trng cho tng tỏc P-O.[14] B mụn Quang Lng t 25 Nm 2015 Hỡnh 2.7: Ph hp th hng ngoi ca cỏc ht nano ZnS : Mn2 +, ZnS : Mn2 + bc ph PVP, ZnS : Mn2 +... i cũn kớch thc ht ph thuc vo t l khi lng ca ZnS: Mn v PVP Khi cha bc ph PVP cỏc ht nano ZnS: Mn cú kớch thc tinh th khong 3,9nm cũn sau khi bc ph PVP kớch thc tinh th trung bỡnh gim khong 3,2nm vi khi lng mPVP = 1,2g 3.3.2 Hỡnh thỏi hc ca mu Hỡnh thỏi hc ca cỏc ht nano ZnS: Mn bc ph PVA hoc PVP c th hin bng nh TEM Hỡnh 3.3 v 3.4 l nh TEM ca ht nano ZnS: Mn (CMn= 8% mol) cha bc ph PVA(hỡnh 3.3a), PVP (hỡnh... 200 a 0 20 30 40 50 60 70 2theta(do) Hỡnh3.2 : Gin XRD ca cỏc ht nano ZnS: Mn v ZnS: Mn/ PVP(mPVP = 1,2g) B mụn Quang Lng t 33 Nm 2015 T gin XRD cho thy: Ph ny gm cỏc vch nhiu x ng vi cỏc mt phn x chớnh (111), (220) v (311), trong ú vch nhiu x (111) cú cng ln nht v vch nhiu x (311) cú cng nh nht Gin XRD cho thy: ZnS: Mn; ZnS: Mn/ PVA v ZnS: Mn/ PVP kt tinh 2 dng tinh th cú cu trỳc cubic thuc nhúm i xng ... ngoi ca cỏc ht nano ZnS pha Mn Ngoi phn m u, lun gm chng: Chng Tng quan v cu trỳc tinh th, vựng nng lng ca vt liu nano ZnS: Mn Chng Tng quan v ph hp th hng ngoi ca vt liu nano ZnS pha Mn khụng bc... ca ZnS to cu hỡnh Mn2 +(3d5) Cỏc in t 4s2 ca Mn2 + úng vai trũ nh cỏc in t 4s2 ca Zn2+[11] Mụ hỡnh pha cỏc ion Mn2 + tinh th ZnS c dn hỡnh1.4 = Zn2+ = Mn2 + = S2- Mn2 + khụng c pha vo tinh th ZnS Mn2 +... hng ngoi ca ZnS: Mn ó c mt s tỏc gi nghiờn cu Nhúm tỏc gi B S Rema Devi, R Raveendran v A V Vaidyan [15] nghiờn cu v c tớnh ca ht nano ZnS pha Mn kt qu cho thy : Khi ht nano ZnS pha Mn c ch to