TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC

NGUYỄN THỊ PHƯƠNG
TỔNG HỢP VÀ TÍNH CHẤT QUANG
CỦA ZnAl2O4 PHA TẠP Co3+
BẰNG PHƯƠNG PHÁP SOL-GEL
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa Vô Cơ
Người hướng dẫn khoa học
ThS. PHẠM VĂN HÀO
HÀ NỘI - 2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
TỔNG HỢP VÀ TÍNH CHẤT QUANG
CỦA ZnAl2O4 PHA TẠP Co3+
BẰNG PHƯƠNG PHÁP SOL-GEL
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Phương
Chuyên nghành : Hóa học Vô cơ
Cán bộ hướng dẫn
PGS. TS. Phạm Thành Huy
Hà Nội - 2018
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
i
LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy PGS. TS. Phạm Thành Huy, 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 mọi cơ sở vật chất và
chỉ bảo em trong quá trình tiến hành thí nghiệm.
Em xin chân thành cảm ơn chân thành tới Viện Tiên tiến Khoa học và Công
nghệ (AIST) - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Viện nghiên cứu Kỹ Thuật đã
giúp đỡ em trong việc đo đạc, khảo sát các tính chất của quang của sản phẩm.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự động viên của người thân, bạn bè,
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
NGUYỄN THỊ PHƯƠNG
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
ii
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
Tên tiếng Anh
Tên tiếng Việt
CRI
Color rendering index
Hệ số trả màu
EDS
Energy dispersive X-
ray spectroscopy
Phổ tán sắc năng
lượng tia X
FESEM
Field emission
scanning electron
microscopy
Hiển vi điện tử quét
phát xạ trường
LED
Light emiting điốt
Điốt phát quang
Phosphor
Phosphor
Vật liệu huỳnh
quang
PL
Photoluminescence
spectrum
Phổ huỳnh quang
PLE
Photoluminescence
excitation spectrum
Phổ kích thích
huỳnh quang
QE
quantum efficicency
Hiệu suất phát
quang
XRD
X- ray Difraction
X- ray Difraction
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
iii
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ....................................................................................... 3
1.1. Tổng quan về bột huỳnh quang ............................................................................ 3
1.1.1. Hiện tượng phát quang ...................................................................................... 3
1.1.2. Cơ chế phát quang của bột huỳnh quang .......................................................... 3
1.1.3. Các đặc trưng của bột huỳnh quang .................................................................. 4
1.1.4. Các loại bột huỳnh quang .................................................................................. 6
1.2. Một số phương pháp tổng hợp bột huỳnh quang ................................................. 9
1.2.1. Phương pháp gốm cổ truyền ............................................................................. 9
1.2.2. Phương pháp đồng kết tủa ............................................................................... 10
1.2.3. Phương pháp nghiền ........................................................................................ 10
1.2.4. Phương pháp thủy nhiệt .................................................................................. 11
1.2.5. Phương pháp sol-gel ........................................................................................ 11
1.3. Cấu trúc và tính chất spinel ZnAl2O4 ................................................................. 12
1.3.1. Cấu trúc và tính chất của spinel ZnAl2O4 ....................................................... 12
1.3.2. Cấu trúc Al2O3 ................................................................................................. 15
1.3.3. Cấu trúc ZnO ................................................................................................... 16
1.4 Tính chất quang của ion Co2+ trong trường tinh thể tứ diện của ZnAl2O4 ......... 18
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 21
2.1. Mục đích và phương pháp nghiên cứu ............................................................... 21
2.2. Thực nghiệm chế tạo vật liệu ZnAl2O4: Co3+ bằng phương pháp sol-gel .......... 21
2.2.1. Dụng cụ và hóa chất ........................................................................................ 21
2.2.2 Quy trình thực nghiệm chế tạo ZnAl2O4: Co3+ ................................................ 23
2.3. Các phương pháp xác định cấu trúc và tính chất quang của vật liệu ................. 25
2.3.1 Phương pháp phổ hồng ngoại........................................................................... 25