TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC
----------------------
TRẦN THỊ THU HOÀI
TỔNG HỢP VÀ TÍNH CHẤT QUANG CỦA VẬT
LIỆU NANO ZnS PHA TẠP Cu2+,Mn2+ BẰNG
PHƯƠNG PHÁP ĐỒNG KẾT TỦA
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Chuyên ngành : Hóa học vô cơ
HÀ NỘI - 2018
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC
----------------------
TRẦN THỊ THU HOÀI
TỔNG HỢP VÀ TÍNH CHẤT QUANG CỦA
VẬTLIỆU NANO ZnS PHA TẠP Cu2+,Mn2+ BẰNG
PHƯƠNG PHÁP ĐỒNG KẾT TỦA
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Chuyên ngành : Hóa học vô cơ
` Cán bộ hướng dẫn :
TS. Nguyễn Văn Quang
HÀ NỘ
i
LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy TS. Nguyễn Văn Quang,
người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho em
trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành khóa luận của mình.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong khoa Hóa Học
của trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2 đã nhiệt tình giúp đỡ về cơ sở vật chất
và chỉ bảo em trong quá trình tiến hành thí nghiệm.
Em xin chân thành cảm ơn Viện Tiên tiến Khoa học và Công nghệ
(AIST) – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, đã giúp đỡ em trong việc đo
đạc, khảo sát các tính chất của các sản phẩm.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự trao đổi, đóng góp ý kiến của
các bạn trong nhóm nghiên cứu khoa học đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá
trình hoàn thành khóa luận tốt nghiệp của mình và sự động viên, khích lệ của
bạn bè, người thân và đặc biệt là gia đình đã tạo niềm tin giúp em phấn đấu
học tập và hoàn thành khóa luận này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 5 năm 2018
Sinh viên
Trần Thị Thu Hoài
ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... i
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .................................... iv
DANH MỤC CÁC BẢNG .............................................................................. v
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ........................................................................ vi
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu ..................................................................................... 1
3. Nội dung nghiên cứu ..................................................................................... 1
4. Những đóng góp mới .................................................................................... 2
5. Bố cục ............................................................................................................ 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ........................................................................... 3
1.1. Giới thiệu về vật liệu nano ......................................................................... 3
1.1.1. Khái niệm, phân loại vật liệu nano ......................................................... 3
1.1.2. Đặc trưng của vật liệu nano .................................................................... 4
1.1.3. Ứng dụng ................................................................................................. 7
1.2. Cấu trúc tinh thể. Vùng năng lượng của vật liệu nano ZnS ....................... 8
1.2.1. Cấu trúc tinh thể ...................................................................................... 8
1.2.2. Cấu trúc lập phương hay Sphalerite (Zincblende) .................................. 9
1.2.3. Cấu trúc lục giác hay Wurzite ................................................................. 9
1.2.4. Cấu trúc vùng năng lượng ..................................................................... 10
1.3. Tính chất quang của ZnS pha tạp nguyên tố Cu2+, Mn2+ ......................... 11
1.3.1. Tính chất hunh quang của nano tinh thể ZnS:Cu2+ ............................. 11
1.3.2. Tính chất hunh quang của nano tinh thể ZnS:Mn2+ ............................ 17
1.4. Các phương pháp chế tạo vật liệu nano ................................................... 25
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .. 26
2.1. Thực nghiệm ............................................................................................ 26
2.1.1. Hóa chất, thiết bị ................................................................................... 26
iii
2.1.2. Quy trình chế tạo bột hunh quang bằng phương pháp đồng kết tủa ... 26
2.2. Các phương pháp khảo sát tính chất của vật liệu nano ZnS pha tạp Cu2+,
Mn2+ ................................................................................................................. 33
2.2.1. Phương pháp khảo sát cấu trúc tinh thể và thành phần pha của bột
hunh quang .................................................................................................... 33
2.2.2. Các phương pháp khảo sát tính chất quang .......................................... 34
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................... 36
3.1. Cấu trúc tinh thể của ZnS: Cu2+, Mn2+ ..................................................... 36
3.2. Tính chất quang của vật liệu .................................................................... 37
3.2.1. Tính chất quang của ZnS ...................................................................... 37
3.2.2. Tính chất quang của ZnS: Cu2+ ............................................................. 39
3.2.3. Tính chất quang của ZnS pha tạp Cu2+, Mn2+ ....................................... 44
KẾT LUẬN .................................................................................................... 46
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 47