.png)
Chế tạo và nghiên cứu tính chất quang học của vật liệu TiO2 có cấu trúc nano pha tạp ion đất hiếm (Nguyễn Trùng Dương)
.png)
Về nghiên cứu cơ bản
Nghiên cứu, chế tạo vật liệu TiO2 nano pha tạp đất hiếm bằng phƣơng pháp sử dụng axit sulfuric và phƣơng pháp siêu âm – thủy nhiệt.
Nghiên cứu ảnh hƣởng của các điều kiện công nghệ chế tạo đến cấu trúc, vi cấu trúc và đặc tính quang phổ học của vật liệu TiO2 pha tạp RE3+ khi nung ở các nhiệt độ khác nhau
Nghiên cứu hiệu ứng truyền năng lƣợng giữa mạng nền TiO2 và các tâm kích hoạt.
Nghiên cứu hiệu ứng huỳnh quang của TiO2 nano pha tạp RE.
Tính toán, mô phỏng cấu trúc vùng năng lƣợng của TiO2 nano pha tạp RE bằng phƣơng pháp lý thuyết hàm mật độ (DFT).
NỘI DUNG:
KÝ HIỆU VIẾT TẮT ..................................................................................... iii
DANH MỤC HÌNH ....................................................................................... vii
DANH MỤC BẢNG ...................................................................................... xii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1 ...................................................................................................... 4
TỔNG QUAN LÝ THUYẾT .......................................................................... 4
1.1. TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU TiO2 CÓ CẤU TRÚC NANO ................. 4
1.1.1. Giới thiệu về TiO2 có cấu trúc nano .................................................... 4
1.1.1.1. Các dạng cấu trúc và một số tính chất vật lý của TiO2 .................. 4
1.1.1.2. Cấu trúc vùng năng lƣợng của TiO2 ........................................... 6
1.1.1.3. Một vài ứng dụng của TiO2 nano................................................... 7
1.1.2. Các phƣơng pháp chế tạo TiO2 nano ................................................. 9
1.1.2.1. Phƣơng pháp thủy nhiệt .............................................................. 9
1.1.2.2. Phƣơng pháp sol – gel ............................................................... 10
1.1.2.3. Phƣơng pháp vi sóng ................................................................. 10
1.1.2.4. Phƣơng pháp siêu âm ................................................................ 11
1.1.2.5. Phƣơng pháp điện hóa ............................................................... 12
1.2. ĐẶC TRƢNG QUANG PHỔ CỦA CÁC ION ĐẤT HIẾM .................. 12
1.2.1. Tổng quan về các nguyên tố đất hiếm ............................................... 12
1.2.2. Đặc trƣng quang phổ của Europium và Samarium ............................... 17
1.2.2.1. Đặc trƣng quang phổ của Europium ............................................. 17
v
1.2.2.2. Đặc trƣng quang phổ của Samarium ........................................... 19
1.3. SƠ LƢỢC VỀ QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU TiO2 NANO VÀ TiO2
NANO PHA TẠP ............................................................................................ 21
1.3.1. Thực trạng nghiên cứu ở trong nƣớc ................................................. 21
1.3.2. Tình hình nghiên cứu vấn đề khoa học ở ngoài nƣớc ..................... 22
CHƢƠNG 2 .................................................................................................... 27
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO, CẤU TRÚC, VI CẤU TRÚC CỦA VẬT LIỆU
TiO2 NANO PHA TẠP RE
3+
(Eu
3+
, Sm
3+
) .................................................. 27
2.1. TỔNG HỢP VẬT LIỆU TiO2 NANO ..................................................... 27
2.1.1. Tổng hợp TiO2 nano bằng phƣơng pháp siêu âm - thủy nhiệt........... 27
2.1.2. Tổng hợp TiO2 nano bằng phƣơng pháp sử dụng axit sulfuric ......... 28
2.1.3. Chế tạo vật liệu TiO2 nano pha tạp RE .............................................. 28
2.1.4. Các phƣơng pháp phân tích ............................................................... 29
2.2. CẤU TRÚC VÀ VI CẤU TRÚC CỦA TiO2 và TiO2 PHA TẠP ........... 30
2.2.1. Cấu trúc và vi cấu trúc của TiO2 nano ............................................... 30
2.2.1.1. Vi cấu trúc của TiO2 nano ............................................................ 30
2.2.1.2. Cấu trúc tinh thể của TiO2 nano .................................................. 33
2.2.2. Cấu trúc, vi cấu trúc của TiO2 nano pha tạp RE
3+
............................. 38
2.2.2.1. Vi cấu trúc của TiO2 nano pha tap RE
3+
...................................... 38
2.2.2.2. Cấu trúc tinh thể của TiO2 nano pha tạp RE ................................ 40
CHƢƠNG 3 .................................................................................................... 47
ĐẶC TRƢNG QUANG PHỔ CỦA VẬT LIỆU TiO2 NANO PHA TẠP
IONEu
3+
, Sm
3+
.............................................................................................. 47
3.1. PHỔ HẤP THỤ UV-VIS ......................................................................... 47
vi
3.2. PHỔ HUỲNH QUANG CỦA TiO2 NANO PHA TẠP RE
3+
................. 49
3.2.1. Phổ phát quang của TiO2 nano pha tạp RE
3+
..................................... 49
3.2.2. Phổ kích thích huỳnh quang của TiO2 pha tạp RE
3+
.......................... 53
3.3. CƠ CHẾ PHÁT QUANG CỦA CÁC TÂM ĐẤT HIẾM TRÊN NỀN
TiO2 NANO ..................................................................................................... 55
3.4. MÔ PHỎNG CẤU TRÚC VÙNG NĂNG LƢỢNG CỦA TiO2 VÀ TiO2
PHA TẠP RE
3+
............................................................................................... 61
3.4.1. Giới thiệu về phần mềm Material Studio ........................................... 61
3.4.2. Giới thiệu về chƣơng trình Castep ................................................... 633
3.4.3. Mô phỏng cấu trúc vùng năng lƣợng của TiO2 ......................................... 63
3.4.4. Mô phỏng cấu trúc vùng năng lƣợng của TiO2 pha tạp RE
3+
..................... 65
CHƢƠNG 4 .................................................................................................. 699
ỨNG DỤNG TiO2 NANO VÀO LĨNH VỰC QUANG XÚC TÁC ........ 699
4.1. CƠ CHẾ QUANG XÚC TÁC CỦA TiO2 ............................................. 699
4.2. ỨNG DỤNG QUANG XÚC TÁC CỦA TiO2 NANO ......................... 733
4.3. ỨNG DỤNG QUANG XÚC TÁC CỦA TiO2 NANO PHA TẠP RE .. 799
KẾT LUẬN .................................................................................................. 833
DANH MỤC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ................. 855
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......
Về nghiên cứu cơ bản
Nghiên cứu, chế tạo vật liệu TiO2 nano pha tạp đất hiếm bằng phƣơng pháp sử dụng axit sulfuric và phƣơng pháp siêu âm – thủy nhiệt.
Nghiên cứu ảnh hƣởng của các điều kiện công nghệ chế tạo đến cấu trúc, vi cấu trúc và đặc tính quang phổ học của vật liệu TiO2 pha tạp RE3+ khi nung ở các nhiệt độ khác nhau
Nghiên cứu hiệu ứng truyền năng lƣợng giữa mạng nền TiO2 và các tâm kích hoạt.
Nghiên cứu hiệu ứng huỳnh quang của TiO2 nano pha tạp RE.
Tính toán, mô phỏng cấu trúc vùng năng lƣợng của TiO2 nano pha tạp RE bằng phƣơng pháp lý thuyết hàm mật độ (DFT).
NỘI DUNG:
KÝ HIỆU VIẾT TẮT ..................................................................................... iii
DANH MỤC HÌNH ....................................................................................... vii
DANH MỤC BẢNG ...................................................................................... xii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1 ...................................................................................................... 4
TỔNG QUAN LÝ THUYẾT .......................................................................... 4
1.1. TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU TiO2 CÓ CẤU TRÚC NANO ................. 4
1.1.1. Giới thiệu về TiO2 có cấu trúc nano .................................................... 4
1.1.1.1. Các dạng cấu trúc và một số tính chất vật lý của TiO2 .................. 4
1.1.1.2. Cấu trúc vùng năng lƣợng của TiO2 ........................................... 6
1.1.1.3. Một vài ứng dụng của TiO2 nano................................................... 7
1.1.2. Các phƣơng pháp chế tạo TiO2 nano ................................................. 9
1.1.2.1. Phƣơng pháp thủy nhiệt .............................................................. 9
1.1.2.2. Phƣơng pháp sol – gel ............................................................... 10
1.1.2.3. Phƣơng pháp vi sóng ................................................................. 10
1.1.2.4. Phƣơng pháp siêu âm ................................................................ 11
1.1.2.5. Phƣơng pháp điện hóa ............................................................... 12
1.2. ĐẶC TRƢNG QUANG PHỔ CỦA CÁC ION ĐẤT HIẾM .................. 12
1.2.1. Tổng quan về các nguyên tố đất hiếm ............................................... 12
1.2.2. Đặc trƣng quang phổ của Europium và Samarium ............................... 17
1.2.2.1. Đặc trƣng quang phổ của Europium ............................................. 17
v
1.2.2.2. Đặc trƣng quang phổ của Samarium ........................................... 19
1.3. SƠ LƢỢC VỀ QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU TiO2 NANO VÀ TiO2
NANO PHA TẠP ............................................................................................ 21
1.3.1. Thực trạng nghiên cứu ở trong nƣớc ................................................. 21
1.3.2. Tình hình nghiên cứu vấn đề khoa học ở ngoài nƣớc ..................... 22
CHƢƠNG 2 .................................................................................................... 27
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO, CẤU TRÚC, VI CẤU TRÚC CỦA VẬT LIỆU
TiO2 NANO PHA TẠP RE
3+
(Eu
3+
, Sm
3+
) .................................................. 27
2.1. TỔNG HỢP VẬT LIỆU TiO2 NANO ..................................................... 27
2.1.1. Tổng hợp TiO2 nano bằng phƣơng pháp siêu âm - thủy nhiệt........... 27
2.1.2. Tổng hợp TiO2 nano bằng phƣơng pháp sử dụng axit sulfuric ......... 28
2.1.3. Chế tạo vật liệu TiO2 nano pha tạp RE .............................................. 28
2.1.4. Các phƣơng pháp phân tích ............................................................... 29
2.2. CẤU TRÚC VÀ VI CẤU TRÚC CỦA TiO2 và TiO2 PHA TẠP ........... 30
2.2.1. Cấu trúc và vi cấu trúc của TiO2 nano ............................................... 30
2.2.1.1. Vi cấu trúc của TiO2 nano ............................................................ 30
2.2.1.2. Cấu trúc tinh thể của TiO2 nano .................................................. 33
2.2.2. Cấu trúc, vi cấu trúc của TiO2 nano pha tạp RE
3+
............................. 38
2.2.2.1. Vi cấu trúc của TiO2 nano pha tap RE
3+
...................................... 38
2.2.2.2. Cấu trúc tinh thể của TiO2 nano pha tạp RE ................................ 40
CHƢƠNG 3 .................................................................................................... 47
ĐẶC TRƢNG QUANG PHỔ CỦA VẬT LIỆU TiO2 NANO PHA TẠP
IONEu
3+
, Sm
3+
.............................................................................................. 47
3.1. PHỔ HẤP THỤ UV-VIS ......................................................................... 47
vi
3.2. PHỔ HUỲNH QUANG CỦA TiO2 NANO PHA TẠP RE
3+
................. 49
3.2.1. Phổ phát quang của TiO2 nano pha tạp RE
3+
..................................... 49
3.2.2. Phổ kích thích huỳnh quang của TiO2 pha tạp RE
3+
.......................... 53
3.3. CƠ CHẾ PHÁT QUANG CỦA CÁC TÂM ĐẤT HIẾM TRÊN NỀN
TiO2 NANO ..................................................................................................... 55
3.4. MÔ PHỎNG CẤU TRÚC VÙNG NĂNG LƢỢNG CỦA TiO2 VÀ TiO2
PHA TẠP RE
3+
............................................................................................... 61
3.4.1. Giới thiệu về phần mềm Material Studio ........................................... 61
3.4.2. Giới thiệu về chƣơng trình Castep ................................................... 633
3.4.3. Mô phỏng cấu trúc vùng năng lƣợng của TiO2 ......................................... 63
3.4.4. Mô phỏng cấu trúc vùng năng lƣợng của TiO2 pha tạp RE
3+
..................... 65
CHƢƠNG 4 .................................................................................................. 699
ỨNG DỤNG TiO2 NANO VÀO LĨNH VỰC QUANG XÚC TÁC ........ 699
4.1. CƠ CHẾ QUANG XÚC TÁC CỦA TiO2 ............................................. 699
4.2. ỨNG DỤNG QUANG XÚC TÁC CỦA TiO2 NANO ......................... 733
4.3. ỨNG DỤNG QUANG XÚC TÁC CỦA TiO2 NANO PHA TẠP RE .. 799
KẾT LUẬN .................................................................................................. 833
DANH MỤC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ................. 855
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......
%20(1).png "Hướng dẫn download ti liệu")
.png "Hướng dẫn download ti liệu")
%20(1).png "Gói VIP Member EBOOKBKMT - Hỗ trợ tài liệu nhanh nhất, ưu tiên cho thành viên VIP (Update 2025)")
Không có nhận xét nào: