TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC

PHAN THỊ PHƯƠNG
TỔNG HỢP VÀ TÍNH CHẤT QUANG
CỦA VẬT LIỆU ZnAl2O4 PHA TẠP Ce3+
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa học Vô cơ
HÀ NỘI – 2018
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC

PHAN THỊ PHƯƠNG
TỔNG HỢP VÀ TÍNH CHẤT QUANG
CỦA VẬT LIỆU ZnAl2O4 PHA TẠP Ce3+
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa học Vô cơ
Người hướng dẫn khoa học
TS. ĐỖ QUANG TRUNG
HÀ NỘI – 2018
Tổng hợp và tính chất quang của vật liệu ZnAl2O4 pha tạp Ce3+
Sinh viên: Phan Thị Phương Khóa luận tốt nghiệp
Khóa: 2014 - 2018
Lời cảm ơn
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy TS. Đỗ Quang Trung, 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 và
Công nghệ Gốm Hàn Quốc (KICET) 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 quý báu
của các bạn sinh viên lớp K40B – Sư phạm Hóa học trường Đại Học Sư Phạm
Hà Nội 2 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.
Nội dung nghiên cứu của khóa luận nằm trong khuôn khổ thực hiện đề tài
NAFOSTED mã số 103.03.2017.39
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 5 năm 2018.
Sinh viên
Phan Thị Phương
.
Tổng hợp và tính chất quang của vật liệu ZnAl2O4 pha tạp Ce3+
Sinh viên: Phan Thị Phương Khóa luận tốt nghiệp
Khóa: 2014 - 2018
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan khóa luận này là công trình nghiên cứu của riêng tôi
dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Đỗ Quang Trung. Các kết quả và số liệu
trong khóa luận là trung thực và chưa được công bố trong bất cứ công trình nào
khác.
Hà Nội, tháng 5 năm 2018
Sinh viên
Phan Thị Phương
Tổng hợp và tính chất quang của vật liệu ZnAl2O4 pha tạp Ce3+
Sinh viên: Phan Thị Phương Khóa luận tốt nghiệp
Khóa: 2014 - 2018
NỘI DUNG
MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ............................................................................... 3
1.1. Cấu trúc spinel ............................................................................................ 3
1.2. Một số tính chất vật lý của spinel .............................................................. 5
1.3. Các ion kim loại đất hiếm .......................................................................... 5
1.3.1. Tương tác của bức xạ với các tâm kích hoạt quang học ...................... 5
1.3.2. Tính chất quang của các ion kim loại đất hiếm .................................... 7
1.3.2.1. Các dịch chuyển 4fn-15d1 và truyền điện tích (charge – transfer –
stat CTS) ....................................................................................................... 11
1.3.2.2. Sự truyền năng lượng ...................................................................... 13
1.3.3. Cường độ của các chuyển dời f - f trong các ion kim loại đất hiếm .. 15
1.3.3.1. Cường độ của chuyển dời lưỡng cực điện ...................................... 15
1.3.3.2. Cường độ chuyển dời lưỡng cực từ ................................................. 15
1.3.4. Tính chất quang của Ce3+ ................................................................... 18
1.4. Các phương pháp tổng hợp bột huỳnh quang .......................................... 19
1.4.1. Phương pháp gốm cổ truyền .............................................................. 19
1.4.2. Phương pháp đồng kết tủa .................................................................. 20
1.4.3. Phương pháp sol-gel ......................................................................... 20
1.5. Kết luận chương I ..................................................................................... 22
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM ........................................ 23
2.1. Mục đính và phương pháp nghiên cứu..................................................... 23
2.2. Thực nghiệm chế tạo vật liệu ZnAl2O4 : Ce3+bằng phương pháp sol-gel .... 23
2.2.1. Dụng cụ và hóa chất ........................................................................... 23
2.2.1.1. Dụng cụ thí nghiệm ......................................................................... 23
2.2.1.2. Hóa chất ban đầu ............................................................................. 23
2.2.1.3. Chuẩn bị dụng cụ ............................................................................. 24
2.2.2. Quy trình chế tạo ................................................................................ 24