zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Luận Văn - Báo Cáo

» Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu phổ hấp thụ hồng ngoại của các hạt nano ZnS pha tạp Mn

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:62

Báo xấu

66
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ngoài phần mở đầu, luận văn gồm 3 chương: Chương 1 - Tổng quan về cấu trúc tinh thể, vùng năng lượng của vật liệu nano ZnS:Mn, Chương 2 Tổng quan về phổ hấp thụ hồng ngoại của vật liệu nano ZnS pha tạp Mn không bọc phủ và bọc phủ polymer, Chương 3 Kết quả thực nghiệm và thảo luận.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu phổ hấp thụ hồng ngoại của các hạt nano ZnS pha tạp Mn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KIỀU BÁ CHIẾN NGHIÊN CỨU PHỔ HẤP THỤ HỒNG NGOẠI CỦA CÁC HẠT NANO ZnS PHA TẠP Mn LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội – 2015
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG 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 Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS Phạm Văn Bền
Hà Nội 2015
Kiều Bá Chiến Luận văn Thạc sĩ LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS. TS. Phạm Văn Bền, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên ĐHQGHN, người đã trực tiếp chỉ bảo tận tình, hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này. Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất tới tất cả các thầy, cô, tập thể cán bộ Bộ môn Quang lượng tử; các thầy, cô trong Khoa Vật lý, trường Đại học Khoa học Tự Nhiên đã truyền đạt cho tôi những kiến thức chuyên ngành vô cùng quý báu. Tôi xin cảm ơn Anh Đặng Văn Thái đã tham gia ghi phổ, sử lí phổ và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn. Tôi cũng không quên gửi lời cảm ơn đến gia đình; các anh, chị, bạn bè học viên đã đồng hành, giúp đỡ tôi trong quá trình tìm tài liệu, trao đổi kiến thức cũng như truyền đạt những kinh nghiệm giúp tôi có thể hoàn thành luận văn một cách tốt nhất. Hà Nội, 12/2015 Học viên Kiều Bá Chiến Bộ môn Quang Lượng tử Năm 2015
Kiều Bá Chiến Luận văn Thạc sĩ MỤC LỤC Bộ môn Quang Lượng tử Năm 2015
Kiều Bá Chiến Luận văn Thạc sĩ DANH MỤC BẢNG Bộ môn Quang Lượng tử Năm 2015
Kiều Bá Chiến Luận văn Thạc sĩ DANH MỤC HÌNH Bộ môn Quang Lượng tử Năm 2015
Kiều Bá Chiến Luận văn Thạc sĩ LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, công nghệ nano được đầu tư phát triển mạnh mẽ với những ứng dụng trong mọi lĩnh vực của đời sống. Chẳng hạn, người ta đã chế tạo ra các chip nano máy tính có độ tích hợp rất cao và triển vọng cho phép dung lượng bộ nhớ máy tính tăng lên rất lớn; các ống nano cacbon cực kỳ vững chắc, có độ bền cơ học gấp 10 lần thép và đặc biệt có tính bền nhiệt rất cao; những loại pin mới có khả năng quang hợp nhân tạo sẽ giúp con người sản xuất năng lượng sạch….Ngoài ra công nghệ nano còn nhiều ứng dụng quan trọng trong nhiều ngành nghề khác như y tế, an ninh quốc phòng, thực phẩm… Đối tượng của công nghệ nano là những vật liệu có kích cỡ nanomet. Với kích thước nhỏ như vậy, vật liệu nano có những tính chất vô cùng độc đáo mà những vật liệu có kích thước lớn hơn không thể có được như độ bền cơ học, tính xúc tác cao, tính siêu thuận từ, các tính chất điện quang nổi trội. Mục tiêu ban đầu của việc nghiên cứu vật liệu nano để ứng dụng trong công nghệ sinh học như các tác nhân phản ứng sinh học và hiện ảnh các tế bào. Ứng dụng trong vật lý, các chấm lượng tử được hướng tới để sản xuất các linh kiện điện tử như các điốt phát quang (LED), laser chấm lượng tử có hiệu suất cao hơn và dòng ngưỡng thấp. Trong viễn thông chấm lượng tử được dùng trong các linh kiện để khuếch đại quang và dẫn sóng [2, 3]. ZnS, ZnS : Mn là một trong những vật liệu nano bán dẫn có độ rộng vùng cấm lớn (Eg =3,68eV ở 300K), chuyển mức thẳng, có độ bền nhiệt cao được ứng dụng rộng rãi trong các dụng cụ quang điện tử [2, 3]. Để làm tăng khả năng ứng dụng của các vật liệu nano nói chung và của ZnS, ZnS : Mn nói riêng người ta thường bọc phủ chúng bằng các chất hoạt hóa bề mặt như polymer : polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl pyrrolidone (PVP) ... Khi các hạt nano ZnS:Mn được bọc phủ polymer thì kích thước của chúng giảm, điều này dẫn đến dịch bờ hấp thụ của ZnS về phiá bước sóng ngắn (dịch chuyển xanh), dịch đám phát quang Mn2+ về phía bước sóng dài (dịch chuyển đỏ), cường Bộ môn Quang Lượng tử Năm 2015 1
Kiều Bá Chiến Luận văn Thạc sĩ độ phát quang mạnh và thời gian phát quang ngắn [ 3, 4]. Khi đó, khả năng ứng dụng của vật liệu nano ZnS, ZnS : Mn trong các dụng cụ quang điện tử sẽ tăng lên. Để kiểm tra các hạt nano có được bọc phủ các chất hoạt hóa bề mặt hay không ta có thể khảo sát phổ nhiệt vi sai, phổ hấp thụ hồng ngoại FTIR. Đó là lý do chúng tôi chọn đề tài : “Nghiên cứu phổ hấp thụ hồng ngoại của các hạt nano ZnS pha tạp Mn”. Ngoài phần mở đầu, luận văn gồm 3 chương: Chương 1. Tổng quan về cấu trúc tinh thể, vùng năng lượng của vật liệu nano ZnS:Mn. Chương 2. Tổng quan về phổ hấp thụ hồng ngoại của vật liệu nano ZnS pha tạp Mn không bọc phủ và bọc phủ polymer. Chương 3. Kết quả thực nghiệm và thảo luận Bộ môn Quang Lượng tử Năm 2015 2
Kiều Bá Chiến Luận văn Thạc sĩ CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC TINH THỂ, VÙNG NĂNG LƯỢNG CỦA VẬT LIỆU NANO ZnS : Mn 1.1. Cấu trúc tinh thể của ZnS Zn là nguyên tố kim loại chuyển tiếp thuộc nhóm IIB, chu kỳ 4, có số thứ tự 30 trong bảng hệ thống tuần hoàn, có cấu hình electron 1s 22s22p63s23p63d104s2. Trong các hợp chất Zn có số oxi hóa +2. Đây cũng là số oxi hóa cao nhất của kẽm vì phân lớp 3d bền vững với 10 electron, nên Zn dễ dàng cho đi 2 electron để trở thành Zn2+ S là nguyên tố thuộc nhóm VIA chu kỳ 3, có số thứ tự 16 trong bảng hệ thống tuần hoàn, có cấu hình electron 1s22s22p63s23p4. ZnS là hợp chất bán dẫn thuộc nhóm A2B6. Nó có độ rộng vùng cấm tương đối lớn (Eg = 3,67 eV ở 300K) và chuyển mức thẳng. Các nguyên tử Zn và S liên kết với nhau theo một cấu trúc tuần hoàn tạo thành tinh thể. Tinh thể ZnS có hai dạng cấu trúc chính là mạng tinh thể lập phương tâm mặt (hay sphalerite) và mạng tinh thể lục giác (hay wurtzite). Tuỳ thuộc vào nhiệt độ nung mà ta thu được ZnS có cấu trúc sphalerite hay wurtzite , ở nhiệt độ nung từ 950oC ZnS có cấu trúc sphalerite, nhiệt độ từ 950oC đến trên 1020oC thì có khoảng 70% ZnS có cấu wurtzite. Nhiệt độ từ 1020oC đến 1200oC thì ZnS hoàn toàn dưới dạng wurtzite [2]. 1.1.1. Cấu trúc tinh thể lập phương (hay sphelerite) Hình 1.1 là cấu trúc dạng dạng lập phương tâm mặt (hay sphalerite) của tinh thể ZnS [3]. z Zn2+ 0; S2 y 0 x a b Bộ môn Quang Lượng tử Năm 2015 3
Kiều Bá Chiến Luận văn Thạc sĩ Hình 1.1: Cấu trúc dạng lập phương (hay sphalerite) của Nhóm đtinh thể ZnS (a) và toạ ối xứng không gian c ủ đ ộ c a m ạủ a các nguyên t ng tinh th ử Zn, S (b) [2] ể này là Td2 − F 43m .Ở cấu trúc này, trong mỗi ô mạng cơ sở có 4 phân tử ZnS với tọa độ các nguyên tử như sau: 1 1 1 1 3 3 3 1 3 3 3 1 + 4 nguyên tử Zn có toạ độ: ( , , );( , , );( , , );( , , ) 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 1 1 1 1 1 1 + 4 nguyên tử S có toạ độ: (0,0,0);(0, , );( ,0, );( , ,0) 2 2 2 2 2 2 Mỗi nguyên tử Zn (hay S) được bao bọc bởi 4 nguyên tử S (hay Zn) ở 4 đỉnh của tứ diện đều với khoảng cách 3 a , với a = 5,410A0 là hằng số mạng. Mỗi 4 nguyên tử Zn (S) còn được bao bọc bởi 12 nguyên tử còn lại, chúng ở lân cận 2 bậc hai nằm trên khoảng cách a . Trong đó có 6 nguyên tử nằm ở đỉnh của 2 lục giác trên cùng mặt phẳng ban đầu, 6 nguyên tử còn lại tạo thành hình lăng trụ gồm 3 nguyên tử ở mặt cao hơn, 3 nguyên tử ở mặt phẳng thấp hơn mặt phẳng kể trên. Các lớp ZnS định hướng theo trục [111] . Do đó 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 được xây dựng trên quy luật xếp cầu theo hình 6 cạnh của các nguyên tử S trong đó một nửa số hỗng 4 mặt chứa nguyên tử Zn định hướng song song với nhau (hình 1.2). Nhóm đối xứng không gian của cấu trúc lục giác là p 63 mc. Bộ môn Quang Lượng tử Năm 2015 4
Kiều Bá Chiến Luận văn Thạc sĩ Hình1. 2: Cấu trúc dạng lục giác hay wurtzite của tinh thể ZnS [2] Ở cấu trúc wurtzite, mỗi ô mạng cơ sở có 2 phân tử ZnS. Mỗi nguyên tử Zn liên kết với 4 nguyên tử S nằm trên 4 đỉnh của tứ diện gần đều. Các tọa độ của nguyên tử Zn là (0, 0, 0); (1/3, 2/3, 1/2) và các tọa độ của nguyên tố S là (0, 0, 4); (1/3, 2/3, 1/2+u) . Khoảng cách từ nguyên tử Zn đến nguyên tử S là (u.c) còn 3 2 2 � 1 1 �� khoảng cách kia bằng � a 2 + c 2 � u � − ��(trong đó a và c là các hằng số mạng, 3 � � 2 �� với a = 3,823A0 c = 6,256A0,). Ta có thể coi mạng Wurtzite được cấu tạo từ hai mạng lục giác lồng vào nhau: một mạng chứa các nguyên tử S và mạng kia chứa các nguyên tử Zn. Mạng 3c lục giác thứ hai trượt so với mạng lục giác thứ nhất một đoạn là . Xung quanh 8 mỗi nguyên tử có 12 nguyên tử bậc hai gần nó, được phân bố như sau: + 6 nguyên tử ở đỉnh lục giác nằm trong cùng một mặt phẳng ban đầu và cách một khoảng bằng a. + 6 nguyên tử khác ở đỉnh của lăng trụ tam giác cách nguyên tử này một khoảng 1 2 1 2� � � a + c � 3 � 4 � 1.2. Cấu trúc vùng năng lượng của ZnS Bộ môn Quang Lượng tử Năm 2015 5
Kiều Bá Chiến Luận văn Thạc sĩ ZnS là chất bán dẫn vùng cấm rộng và thẳng, đây là lí do tại sao ZnS có thể phát quang với bước sóng ngắn và có thể tạo ra những bẫy bắt điện tử khá sâu trong vùng cấm. Trong phân tử ZnS các nguyên tử Zn và S có thể liên kết dạng hỗn hợp: ion (77%) và cộng hoá trị (23%). Trong liên kết ion nguyên tử Zn nhường 2 electron cho S trở thành ion Zn2+ có cấu hình điện tử là 1s22s22p63s23p63d10 , còn nguyên tử S nhận thêm 2 electron trở thành S2 có cấu hình điện tử là 1s22s22p63s23p6. Liên kết cộng hoá trị, do phải đóng góp chung điện tử nên nguyên tử Zn trở thành Zn2 có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 4s14p3 và S trở thành S2+ có cấu hình lớp ngoài cùng là 3s13p3. Như vậy trong liên kết cộng hoá trị cả Zn và S đều có cấu hình s1p3 (gọi là liên kết lai hoá sp3). Mỗi nguyên tử Zn được bao quanh bởi bốn nguyên tử S và ngược lại. Với 3 orbital nguyên tử p và một orbital nguyên tử s mỗi cation và anion, sẽ có orbital nguyên tử lai hoá sp3. Khi các nguyên tử sắp xếp trong một nhóm các orbital được coi là một tập hợp các liên kết orbital giữa các nguyên tử bên cạnh gần nhất. Chúng hình thành một obital liên kết σ và một orbital chống liên kết σ*. Khi số lượng các nguyên tử trong tinh thể tăng, mỗi orbital địa phương hình thành một orbital phân tử mở rộng trên tinh thể, cuối cùng phát triển thành vùng dẫn và vùng hóa trị. Orbital phân tử lấp đầy cao nhất (the highest occupied molecular orbital: HOMO) trở thành đỉnh của vùng hóa trị và orbital phân tử không lấp đầy thấp nhất (the lowest unoccupied molecular orbital: LUMO) trở thành đáy của vùng dẫn. Khoảng cách HOMOLUMO là khe năng lượng hay độ rộng vùng cấm của tinh thể ZnS. Với mô hình liên kết chặt chẽ cấu trúc điện tử cho các tinh thể rất nhỏ có thể được tính bằng cách sử dụng phương pháp cơ học lượng tử, nhưng nó không thể tính được mức năng lượng cho các nhóm lớn, bởi vì quá nhiều nguyên tử phải được đưa vào. Cấu trúc vùng năng lượng của bán dẫn được mô tả bởi các vùng parabol đơn đã được giảm xuống và cấu trúc vùng năng lượng thực tế hơn đã được xem xét. Đối với các chất bán dẫn vùng dẫn được hình thành từ orbital s của các ion kim loại, trong khi vùng hóa trị phát triển từ orbital p của S, Se hoặc nguyên tố khác của nhóm V hoặc nhóm VI . Bộ môn Quang Lượng tử Năm 2015 6
Kiều Bá Chiến Luận văn Thạc sĩ Hầu hết các lý thuyết hiện nay gần đúng vùng dẫn là các parabol đơn giản. Phương pháp này phù hợp cho sự mô tả cả vùng dẫn và vùng hóa trị. Vùng dẫn Loại Loại Zincblende Wurtzite Vùng hóa trị Hình 1.3: Cấu trúc vùng năng lượng của bán dẫn loại zincblende và wurtzite[19] Trong khi vùng dẫn của hầu hết các trường hợp là gần đúng với vùng parabol là 2 sự uốn cong spin suy biến ở k=0, vùng hoá trị thì không. Trong hình 3.6 đã chỉ ra với cấu trúc tinh thể zincblende và wurtzite. Trong cấu trúc zincblende, các spinquỹ đạo tương tác, điều này dẫn đến giảm sự suy biến vùng hóa trị. Vùng hóa trị sau đó được phân loại đối với tổng r r momengóc quay J , thay thế cho tổng của moment góc quỹ đạo l và moment góc r spin S . Kết hợp moment quỹ đạo spin 1 và moment góc spin 1/2, người ta có thể xây dựng một vùng hoá trị suy biến 4 đường parabol với tổng moment góc J = 3/2 (mj = 3/2; 1/2) và vùng hoá trị suy biến 2 đường parabol với J = 1/2 (m j = 1/2). Trong cấu trúc vật liệu chấm lượng tử và vật liệu khối các vùng con “lỗ trống nặng” (HH) và “lỗ trống nhẹ” (LH) được áp dụng cho 2 vùng hoá trị cao nhất và vùng chia của spinquỹ đạo (SO) cho vùng hoá trị thấp nhất. Tinh thể loại wurtzite, cũng tại k=0, sự suy biến của 2 vùng hoá trị cao nhất được rời đi do sự phân tách của trường tinh thể. Trong bán dẫn khối của loại wurtzite, 3 mức năng lượng của vùng hoá trị được biểu thị mức A, B và C. Bộ môn Quang Lượng tử Năm 2015 7
Kiều Bá Chiến Luận văn Thạc sĩ 1.3. Ảnh hưởng của Mn lên cấu trúc tinh thể, vùng năng lượng của ZnS Bằng thực nghiệm người ta thấy rằng đối với đa số các hợp chất bán dẫn vùng cấm rộng khi tăng nồng độ tạp chất trong một khoảng nào đó thì độ rộng vùng cấm của chúng tăng . Tuy nhiên đối với bán dẫn bán từ ZnS pha tạp Mn, Co, Fe, Cu … khi tăng nồng độ tạp chất thì độ rộng vùng cấm bị giảm một chút xuống cực tiểu, sau đó mới tăng khi tăng tiếp tục nồng độ tạp chất. Nguyên nhân của hiện tượng này là do tương tác giữa các điện tử dẫn và các điện tử 3d của các ion từ (gọi là tương tác trao đổi s d). Về cơ bản, sự có mặt của nguyên tử tạp chất trong khoảng nồng độ nhỏ vẫn không làm thay đổi cấu trúc mạng tinh thể của chúng so với khi chưa pha tạp, nhưng hằng số mạng của tinh thể có thể bị thay đổi. Những chuyển dời quang học ở các nguyên tố xảy ra giữa các trạng thái với cấu hình 3d chưa lấp đầy. Các hàm sóng của các trạng thái này được xác định một cách thuận tiện nhờ hàm sóng của các ion tự do và có tính tới sự nhiễu loạn do trường mạng tinh thể gây ra. Bằng phương pháp cộng hưởng spin điện tử, spin điện tử quang và phương pháp cộng hưởng từ quang (ODMR) đã xác định được các ion Mn2+ đã thay thế các vị trí của Zn2+ trong mạng tinh thể của ZnS tạo ra cấu hình Mn2+(3d5). Các điện tử 4s2 của Mn2+ đóng vai trò như các điện tử 4s2 của Zn2+[11]. Mô hình pha tạp các ion Mn2+ trong tinh thể ZnS được dẫn ra ở hình1.4 = Zn2+ = Mn2+ = S2- Mn2+ không được pha tạp vào tinh Mn2+ được pha tạp vào mạng thể ZnS tinh thể ZnS Hình 1. 4 : Mô hình pha tạp các ion Mn2+ trong tinh thể ZnS [11] Bộ môn Quang Lượng tử Năm 2015 8
Kiều Bá Chiến Luận văn Thạc sĩ Do các ion từ Mn2+ có momen định xứ tổng cộng khác không mà xảy ra tương tác spin spin giữa các điện tử 3d của các ion từ với điện tử dẫn tạo ra dịch chuyển phân mức vùng dẫn và vùng hoá trị của ZnS. Ngoài ra, tương tác này còn ảnh hưởng đến hằng số mạng. Sự có mặt của ion Mn2+ trong trường tinh thể của ZnS đã tạo nên những mức năng lượng xác định trong vùng cấm của nó. Dưới tác dụng của trường tinh thể và tương tác spin quỹ đạo, các mức năng lượng bị tách thành các phân mức con (hình 1.5) [13]. Do vậy trong phổ hấp thụ và bức xạ của ZnS:Mn2+ ngoài các vạch và các đám đặc trưng cho số tái hợp của các exciton tự do, exciton liên kết trên các mức donor, acceptor trung hoà, còn xuất hiện các đám rộng liên quan đến lớp vỏ 3d của ion Mn2+. Sơ đồ về các chuyển dời phát xạ trong tinh thể ZnS:Mn được dẫn ra ở hình 1.5. Vùng dẫn Mức năng lượng của nút khuyết 4 T1(Mn2+) Kích thích Phát xạ da Phát xạ camvàng xanh lam 6 A1(Mn2+) Vùng hóa trị Hình 1.5 :Sơ đồ về các chuyển dời phát xạ trong tinh thể ZnS:Mn[13] Bộ môn Quang Lượng tử Năm 2015 9
Kiều Bá Chiến Luận văn Thạc sĩ CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ PHỔ HẤP THỤ HỒNG NGOẠI CỦA VẬT LIỆU NANO ZnS PHA TẠP Mn KHÔNG BỌC PHỦ VÀ BỌC PHỦ POLYMER 2.1. Polymer và phân loại 2.1.1. Polymer Polymer là những hợp chất cao phân tử gồm những nhóm nguyên tử được nối với nhau bằng những liên kết hóa học tạo thành những mạch dài có khối lượng phân tử lớn. Trong mạch chính của polymer, những nhóm nguyên tử này được lặp đi lặp lại nhiều lần. Cao phân tử là những chất có trọng lượng phân tử lớn: cellulose, chất dẻo tổng hợp, sợi, keo dán, gốm sứ… 2.1.2. Phân loại Polymer rất đa dạng và phong phú. Tùy theo từng tính chất và khả năng ứng dụng ta có thể chia ra như sau: 2.1.2.1. Phân loại dựa vào thành phần hóa học mạch chính Dựa vào thành phần hóa học mạch chính polymer được chia làm hai loại : + Polymer mạch cacbon (polymer đồng mạch) là các polymer trong mạch chính chỉ có các nguyên tử cacbon như PE, PS, PP. + Polymer dị mạch là các polymer mà trong mạch chính có chứa các nguyên tử khác cacbon như N, O…, polyester, polyamit… 2.1.2.2. Phân loại dựa vào cấu trúc Dựa vào cấu trúc polymer được chia làm ba loại : + Polymer mạch thẳng: mạch phân tử dài, tính bất đẳng hướng rất cao. + Polymer mạch nhánh: có các mạch chính dài và có những mạch nhánh ở 2 bên mạch chính. + Polymer mạch không gian (polymer mạng lưới): cấu tạo từ các mạch đại phân tử kết hỗp với nhau bằng liên kết hóa học ngang: nhựa rezolic, nhựa reformandehit… Bộ môn Quang Lượng tử Năm 2015 10
Kiều Bá Chiến Luận văn Thạc sĩ Ba nhóm polymer trên khác nhau về tính chất vật lý. 2.1.2.3 Phân loại dựa vào thành phần của monome (mắt xích cơ bản) Dựa vào thành phần monome polymer được chia làm hai loại : + Polymer đồng đẳng: khi mạch phân tử chỉ chứa một mắt xích cơ sở: …AAAAA… + Polymer đồng trùng hợp: trong thành phần mạch phân tử chứa trên hai loại mắt xích cơ sở: …AABABABBBA… 2.1.2.4 Phân loại dựa vào cách sắp xếp các nhóm chức không gian Dựa vào cách sắp xếp các nhóm chức không gian polymer được chia làm hai loại : + Polymer điều hòa lập thể: các nhóm thế chỉ ở 1 phía so với mạch chính (isotactic), các nhóm thế lần lượt ở 2 bên so với mạch chính (syndiotactic). + Polymer không điều hòa: các nhóm thế phân bố một cách ngẫu nhiên trên mạch chính (atactic) 2.1.2.5. Phân loại dựa trên tính chất cơ lý Dựa vào tính chất cơ lí polymer được chia làm ba loại : + Nhựa nhiệt dẻo + Nhựa nhiệt rắn + Vật liệu compozit ứng dụng của nhựa nhiệt rắn 2.2. Một số tính chất của PVP và PVA 2.2.1. Tính chất của PVP Polymer PVP có công thức phân tử (C6H9NO)n và công thức cấu tạo [3]: trong đó có nhóm carbonyl (–C=O) phân cực mạnh Bộ môn Quang Lượng tử Năm 2015 11
Kiều Bá Chiến Luận văn Thạc sĩ Polymer PVP dưới dạng bột có màu trắng, ánh sáng màu vàng, hút ẩm mạnh nó tan tốt trong nước và cồn, nhiệt độ nóng chảy của PVP khoảng 110 đến 1800C. Khi các hạt nano ZnS:Mn được bọc phủ PVP thì các nhóm carbonyl của phân tử PVP liên kết với ion Zn2+, Mn2+ hình thành lên các liên kết –C=O → Mn2+ ,–C=O → Zn2+ dẫn đến sự che phủ các quỹ đạo phân tử PVP với các quỹ đạo của Zn2+, Mn2+ định xứ ở trên bề mặt các hạt nano ZnS:Mn. Do sự hình thành các liên kết trên mà các hạt nano ZnS:Mn không kết tụ với nhau vì thế kích thước hạt bị giảm đi. 2.2.2. Tính chất của PVA Polymer PVA có công thức phân tử (CH2CHOH)n và công thức cấu tạo : Trong đó có nhóm hidroxyl OH phân cực mạnh Các electron của nhóm OH liên kết mạnh với các ion Zn2+(3d10), Mn2+(3d5) trên bề mặt các hạt nano và hình thành các liên kết –OH–Zn2+(3d10), –OH– Mn2+(3d5) bao quanh các hạt nano. Tất cả các PVA được alcol phân một phần hay hoàn toàn đều có nhiều tính chất thông dụng, làm cho polymer có giá trị cho nhiều ngành công nghiệp. Các tính chất quan trọng nhất là khả năng tan trong nước, dễ tạo màng, chịu dầu mỡ và dung môi, độ bền kéo cao, chất lượng kết dính tuyệt vời và khả năng hoạt động như một tác nhân phân tán ổn định. 2.3. Ảnh hưởng của polymer lên sự hình thành của các hạt nano ZnS:Mn Polymer là một chất hoạt hoá bề mặt. Chất hoạt hoá bề mặt là các chất có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt của chất lỏng. Phân tử chất hoạt hoá bề mặt gồm hai phần: Đầu kỵ nước (hydrophopic) và đầu ưa nước (hydrophylic). Tính hoạt hoá bề mặt phụ thuộc vào hai phần này . Mô hình phân tử chất hoạt hóa bề mặt được dẫn ra ở hình 2.1 Bộ môn Quang Lượng tử Năm 2015 12

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.26: Bộ 320 Luận Văn Thạc Sĩ Y Học

320 tài liệu

1253 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.