gvr_vergil
New Member
Link tải miễn phí Luận văn: Dây Nano TiO2 không pha tạp: Khả năng hình thành tính chất sắt từ ở nhiệt độ phòng : Đề tài NCKH. QG.09.03
Nhà xuất bản: ĐHKHTN
Ngày: 2011
Chủ đề: Dây nano TiO2
Vật liệu Nano
Sắt
Pha tạp
Miêu tả: 31 tr
Vật liệu bán dẫn có cấu trúc nano là những vật liệu thuộc lĩnh vực nghiên cứu của cả hai ngành khoa học lớn đó là vật lý và hóa học. Loại vật liệu này được ứng dụng rộng rãi trong phát quang sinh học đánh dấu và được dùng một phần trong công nghệ pin mặt trời, công cụ phát quang điện … Khả năng ứng dụng loại vật liệu này trong công nghệ truyền tin cũng được quan tâm. Gần đây, một loại vật liệu có cấu trúc quantum dây, quantum ống và quantum dot TiO2 đã được nghiên cứu khá nhiều. Việc quan tâm đến vật liệu TiO2 vật liệu này có khả năng mang tính sắt từ ở nhiệt độ phòng. Nghiên cứu đã tập trung vào nghiên cứu các vật liệu màng có tính sắt từ như TiO2, HfO2, In2O3, Zno và Sno2. Một số nhà lý thuyết cũng cố gắng tìm mô hình để giải thích các tính toán các cấu trúc điện của loại vật liệu này. Vì thế, để thành công trong nghiên cứu sự tạo thành quantum ống, quantum dây và quantum dot là một lĩnh vực nghiên cứu rất lý thú cả về thực nghiệm cũng như lý thuyết. Với những điều kiện thiết bị có, việc tạo các màng TiO2 có cấu trúc nano bằng phương pháp bốc bay nhiệt là hoàn toàn có khả năng. Nếu dây nano TiO2 được tạo ra, việc nghiên cứu hệ vật liệu này sẽ mở ra một hướng nghiên cứu mới và có nhiều kết quả lý thú. Kết quả đạt được: Đề tài đã tìm được quy trình tốt nhất để chế tạo được vật liệu TiO2 có cấu trúc nano với kích thước từ 10-30mm khi nhiệt độ nguồn nung 11000C, nhiệt độ để là 6500C. Tính chất quang của vật liệu được nghiên cứu một cách chi tiết và phát hiện có sự xuất hiện của 2 đỉnh ở vùng tử ngoại. Tính quang của vật liệu tại nhiệt độ phòng có sự giao thoa ánh sáng. Hệ số truyền qua với mẫu màng chế tạo ở công suất P = 40 W là 90%. Mẫu màng chế tạo công suất P = 40 W mỏng hơn thì hệ số truyền qua cao hơn và hệ số hấp thụ thấp hơn so với chế tạo tại công suất P = 60 W. Vật liệu TiO2 có tính chất siêu thuận từ, xuất hiện tính sắt từ yếu ở nhiệt độ phòng. Nhiệt độ Cure của mẫu có giá trị cao hơn nhiệt độ phòng, cụ thể trên 350 K
Đăng 02 bài báo cáo tại hội nghị khoa học trong nước (Hội nghị Vật lý Chất rắn toàn quốc năm 2009, Hội nghị Vật lý toàn quốc năm 2010). 01 bài báo gửi đăng tạp chí quốc tế, 01 báo cáo tại Hội nghị Quốc tế về khoa học vật liệu. Đào tạo 03 cử nhân tốt nghiệp đại học, 01 thạc sĩ
Mục lục Trang MỞ ĐẦU 9 Chương I: Tổng quan về vật liệu T1O2 ^ 11.1. Các dạng cấu trúc của T1O2 111.2. Sự chuyển dạng thù hình của T1O2 131.3. Một số tính chất của T1O2Chương II: Thực nghiệm 152.1. Chế tạo mẫu 152.1.1. Chế tạo mẫu gốm bằng phản ứng pha rắn 152.1.2. Quá trình tạo màng 152.2. Các phương pháp nghiên cứu tính chất của T i0 2 16Chương IU: Kết quả và biện luận 173.1. Kết quả phân tích cấu trúc 173.1.1. Phổ nhiễu xạ tia X 173.1.2. Ảnh SEM của các mẫu TÌ02 193.2. Tính chất quang của mẫu TÌ02 233.2.1. Tính chất quang của hệ mẫu gốm 233.2.2. Tính chất quang của hệ mẫu màng 253.3. Tính chất từ của mẫu T1O2 26 KẾT LUẬN 30TÀI LIỆU THAM KHẢO 31 Khoa học công nghệ ngày càng có những phát triển không ngừng và đạt được nhiều thành tựu vĩ đại. Ngành khoa học vật liệu cũng là một trong những ngành có rất nhiều những tiến bộ vượt bậc. Việc nghiên cứu chế tạo những vật liệu có nhiêu ứng dụng ữong khoa học cũng như đời sống là mục tiêu hàng đâu của nhiêu quôc gia trên thê giới. Titan đioxit (T1O2) là một trong những vật liệu cũng đã được sử dụng khá thông dụng trong cuộc sổng hàng ngày như trong công nghệ sơn, mĩ phâm, công nghệ giây, gôm va công nghệ điện tử hiện đại.Từ những năm 1960, những nghiên cứu về T1O2 mới ở giai đoạn khởi đâu, vậy mà ừong những năm gần đây, việc nghiên cứu tính chất của T1O2 cũng như khả năng ứng dụng của T1O2 đã phát triển rất manh mẽ. Có nhiều sản phẩm sử dụng các tinh chât mới của Ti02 được đưa vào thương mại hóa, và ứng dụng lên các vật phẩm sinh hoạt như vải, rèm, kính sứ, diệt trùng, khẩu ừang nano T1O2....Ti02 là chất quang xúc tác được nghiên cứu một cách rộng rãi do chúng có độ rộng vùng năng lượng vừa phải. Các sản phẩm của chúng được ứng dụng một cách thông dụng và phổ biến trong đời sống cũng như ừong sản xuất. Điểm nổi trội của vật liệu này là tính chất hoá học và tính quang hoá khá ổn định. Vật liệu Ti02 được chế tạo bằng nhiều phương pháp khác nhau như: phương pháp gốm, sol-gel, phương pháp thuỷ nhiệt...đã thu được rất nhiều kết quả lý thú. Khi T1O2 ở dạng cổ định, chúng phù họp đổi với cả hai loại ứng dụng làm sạch nước và không khí. Việc thu hồi TÌO2 bột từ nước đã qua xử lý là một cản trở chủ yếu trong việc ứng dụng chúng. Do còn một vài hạn chế, nên có rất nhiều phương pháp nghiên cứu được đề xuất nhằm giảm bớt những hạn chể trong việc ứng dụng của vật liệu TÌO2 như: mở rộng dải sóng ánh sáng hấp thụ của T i02 trong vùng khả kiến hay ngăn chặn sự tái hợp của các cặp điện tử lỗ ừống. Nhiều nhóm nghiên cứu đã chỉ ra răng vật liệu có cấu trúc nano, tính quang xúc tác của chúng cao hơn so với mẫu có cấu trúc hạt. Nội dung chính cùa đề tài là nghiên cứu về hệ vật liệu T i02 có cấu trúc nano được chế tạo bàng các phương phác khác nhau như: phương pháp gốm truyền thống, phương pháp sputtering và phương pháp bốc bay nhiệt. Các phép đo cấu trúc, tính chất từ và tính chất quang của các mẫu T1O2 được khảo sát một cách chi tiết. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VÈ VẬT LIỆU T i0 21.1. Các dạng cấu trúc của T1O2Titan đioxit là vật liệu tinh thể với bẩy dạng cẩu trúc đã được công bố có bốn dạng có sẵn trong tự nhiên còn ba dạng còn lại là tổng hợp. Ba dạng thù hình chính là anatase (tetragonal), rutile (tetragonal) và brookite (orthorhombic) (Hình 1.1).Dạng câu trúc anatase và brookite là dạng giả bền chuyển pha sang dạng rutile tại khoảng nhiệt độ 915 °c. Nói chung dạng anatase rất hiếm gặp trong tự nhiên. Anatase T1O2 không tôn tại riêng biệt, nó thường được tìm thấy ừong các khoáng cùng với rutile, brookite, quarzt, feldspars, apatite, hematite, chlorite, micas, và calcite....(a)(b)(c)Hình 1.1. Cấu trúc khối của tỉnh thể TiO 2 ở dạng Anatase (a); dạng rutile (b); và dạng brookite (c).Rutile là dạng bền phổ biến nhất của T i0 2 có mạng lưới tứ phương trong đó mỗi ion T i4+ được ion o 2' bao quanh kiểu bát diện, đây là cẩu trúc điển hình của họp chất có công thức MX2.Tất cả các dạng tinh thể đó của T1O2 tồn tại trong tự nhiên như là các khoáng bao gồm các dang cấu trúc như anatase, rutile, brookite, quarzt... ứng dụng chủ yếu của Rutile là trong các công cụ quang học, còn anatase thường được khai thác trong các quá trình đòi hỏi đặc tính quang học đặc thù như ừong các quá trình quang xúc tác. Ngoài ra. các pha khác như brookite cũng rất quan trọng về mặt ứng dụng nhưng bị hạn chế bởi gặp nhiều khó khăn trong việc điều chế vật liệu đom pha brookite.Cấu trúc của rutile và anatase đều được xây dựng từ các bát diện phối trí T i0 6 (Hình 1.2, 1.3).Cấu trúc bát diện trong rutile là không đồng đều, do sự biến dạng orthorhombic (trực thoi) yểu. Còn các bát diện của anatase bị biến dạng mạnh vì mức đối xứng của hệ là thấp hơn so với rutile. Khoảng cách giữa ion Ti - Ti trong anatase là lớn hơn nhưng khoảng cách Ti-0 trong anatase lại ngắn hơn trong rutile. cấu trúc của rutile trong mỗi bát diện tiếp giáp với mười bát diện lân cận (hai bát diện chung với một cặp oxi ở cạnh và tám bát diện khác nối với nhau qua nguyên tử oxi ở góc), Trong khi đỏ ở cấu trúc anatase mỗi bát diện khác nối với nhau qua tám bát diện lân cận khác (bổn bát diện chung ở cạnh và bốn bát diện chung oxi ở góc). Những khác biệt này trong cấu trúc tinh thể dẫn đến sự khác nhau về mật độ và cẩu trúc điện tử của hai dạng T1O2 và đây là nguyên nhân của một số khác biệt về tính chất. Cụ thể trong cả hai dạng thù hình trên của T i02 thì chỉ có dạng anatase thể hiện tính hoạt động quang học dưới sự có mặt của ánh sáng, Sự khác biệt về cấu trúc năng lượng của anatase so với rutile, dẫn đến một số tính chất đặc biệt của anatase [1-2], Tính chất và ứng dụng của T i02 phụ thuộc rất nhiều vào cấu trúc tinh thể các dạng thù hình và kích thước hạt của các dạng thù hình này. Vì vậy khi điều chế T i02 cho mục đích ứng dụng thực tế cụ thể người ta thường quan tâm đến kích thước, diện tích bề mặt và cấu trúc tinh thể của sản phẩm [3-5].1.2. Sự chuyển dạng thù hình của T i0 2.Hầu hết các tài liệu đều chỉ ra rằng quá ừirửi thuỷ phân các muối vô cơ đều tạo ra tiền chất titan đioxit dạng vô định hình hay có dạng cấu true anatase hay rutile.Quá trình chuyển dạng thù hình của T1O2 vô định hình - anatase - rutile bị ảnh hưởng rất lớn bởi điều kiện tổng hợp và các tạp chất. Quá trình chuyển pha tò dạng vô định hình hay anatase sang rutile thường xảy ra ờ nhiệt độ trên 450 °c. Theo tác giả của công trình [6] thì năng lượng hoạt hoá của quá trình chuyển anatase thành rutile phụ thuộc vào kích thước hạt anatase, nếu kích thước hạt càng bé thì năng lượng hoạt hoá cần thiết để chuyển anatase thành rutile càng nhỏ.Ngoài ra một số nghiên cứu còn cho thấy sự có mặt của pha brookite có ảnh hường đến sự chuyển pha anatase thành rutile: khi tăng nhiệt độ nung thì tốc độ chuyển pha từ brookite thành rutile xảy ra nhanh hơn tốc độ chuyển pha từ anatase sang rutile nên sẽ tạo ra nhiều mầm tinh thể rutile hơn. Các mẫu càng chứa nhiều pha brookite thi sự chuyển pha anatase sang rutile xảy ra càng nhanh. Quá trình này xảy ra hoàn toàn ờ nhiệt độ 900 °c.1.3. Một số tính chất của T1O2- T i0 2 bền về mặt hoá học (nhất là dạng đã nung), không phản ứng với: nước, dung dịch axít vô cơ loãng, kiềm, amoniắc, các axit hữu cơ. T i02 tan không đáng kề trong các dung dịch kiềm tạo ra các muối titanat.- Titan đioxit là chất rắn màu trắng, khi đun nóng có màu vàng, đôi khi hơi xanh, khi làm lạnh thì trở lại màu trắng. Tinh thể T1O2 có độ cứng cao, khó nóng chảy ( nhiệt độ nóng chảy khoảng 1870°C).- T1O2 là một vật liệu có hằng số điện môi cao, trong suốt, chiết suất rất cao nên có nhiều ứng dụng độc đáo trong các lĩnh vực điện tử, quang tử, điện học spin.Tóm tắt các công trình NCKH của cá nhânBáo cáo tại hội nghị Vật lý Chất rắn Toàn quốc lần thứ 6 năm 2009 Ngành: Vật lý Chuyên ngành: Vật lý Chất rắn1. Họ và tên các tác giả công trình: Ngô Thu Hương, Lê Đại Thanh, Chu Thị Thu2. Năm 20093. Tên báo cáo: “Ảnh hưởng của chế độ công nghệ đến sự hình thành cấu trúc nano của vật liệu TÌO2”.4. Tên Tạp chí/Sách/Tuyển tập Hội nghị, số, trang: Tuyển tập các báo cáo tại Hội nghị Vật lý Chất rắn Toàn quốc lần thứ 6 - Đà nẵng 8/2009, trang 289 - 292.5. Tóm tắt công trình bằng tiếng Việt:Ảnh hưởng của chế độ công nghệ đến sự hình thành cấu trúc nano của màng T1O2 đã đuợc khảo sát bằng phương pháp bốc bay nhiệt, phương pháp sputtering và phương pháp gốm. Màng được chế tạo thành công bằng phương pháp bốc bay nhiệt ở nhiệt độ 1100 °c, nhiệt độ của đế Si là 650 °c. Kích thước của các dây nano thu được từ 10 đến 30 nano mét. Tính chất quang và tính chất từ của vật liệu này cũng được khảo sát. Kết quả đo đường từ hóa M(H) và đường tò nhiệt M(T) cho thấy vật liệu có tính chất thuận từ .6. Tiếng Anh (nhu mục 3, 4, 5): Title, Joumal/Proceeding/BookTitle: The influence of the technology on the formation of nano-structure for T1O2material.Proceedings of Vietnam National Conference on Solid State Physics, Danang 8/2009, pages 289-292Abstract. The influence of the technology conditions on the formation of the nanostructure T1O2 thin film was investigated by thermal evaporation, sputtering and ceramic methods. The film has been successfully fabricated by a thermal evaporation method at 1100 °c, the Si subsữate temperature was of about 650 °c. The size of nanowires was achived from 10 to 30 nm. The optical and magnetic properties of this material are investigated. The results of M(H) and M(T) show that material is paramagnetic. Tóm tắt các công trình NCKH của cá nhânBài báo gửi đăng tạp chí quốc tế năm 2011 Ngành: Vật lý Chuyên ngành: Khoa học Vật liệu1. Tên tác giả: Ngô Thu Hương, Bùi Thị Bích, Nguyễn Duy Phương, Hoàng Thu Hà, Nguyễn Hoa Hồng.2. Năm 20113. Tên bài báo: Tính chất quang và từ của nano TiC>24. Tên tạp chí: Đã được chấp nhận đăng tạp chí Materials Sciences and Aplications (MSA)5. Tóm tắt báo cáo: Đã khảo sát sự ảnh hưởng của điều kiện chế tạo mẫu đến sự hình thành cấu trúc nano TiC>2 chế tạo băng phương pháp phản ứng pha rắn và phương pháp bốc bay. Kích thước của dây nano từ 10 đến 30 nm. Tính chất quang và tính chất từ của vật liệu này đã được nghiên cứu. Sự phụ thuộc của từ độ vào nhiệt độ và từ trường chi ra rằng mẫu có tính sắt từ yếu là phụ thuộc vào điều kiện chế tạo cũng như nồng độ của vacanxy ôxy.6. Tiếng Anh:Title: Optical and magnetic properties of nano-structured Ti02Journal: Accepted the International Journal: Materials Sciences and Aplications (MSA)Abstract: The influence of preparation conditions of formation of nanostructured TiC>2 prepared by solid state reaction and thermal evaporation method has been investigated. The size of Ti02 magnetic nanowires was from10 to 30 ran. The optical and magnetic properties of this material were studied. The temperature and field dependence magnetization showed that samples were weak ferromagnetic depending on preparation and concentration of oxygen vacancies.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Nhà xuất bản: ĐHKHTN
Ngày: 2011
Chủ đề: Dây nano TiO2
Vật liệu Nano
Sắt
Pha tạp
Miêu tả: 31 tr
Vật liệu bán dẫn có cấu trúc nano là những vật liệu thuộc lĩnh vực nghiên cứu của cả hai ngành khoa học lớn đó là vật lý và hóa học. Loại vật liệu này được ứng dụng rộng rãi trong phát quang sinh học đánh dấu và được dùng một phần trong công nghệ pin mặt trời, công cụ phát quang điện … Khả năng ứng dụng loại vật liệu này trong công nghệ truyền tin cũng được quan tâm. Gần đây, một loại vật liệu có cấu trúc quantum dây, quantum ống và quantum dot TiO2 đã được nghiên cứu khá nhiều. Việc quan tâm đến vật liệu TiO2 vật liệu này có khả năng mang tính sắt từ ở nhiệt độ phòng. Nghiên cứu đã tập trung vào nghiên cứu các vật liệu màng có tính sắt từ như TiO2, HfO2, In2O3, Zno và Sno2. Một số nhà lý thuyết cũng cố gắng tìm mô hình để giải thích các tính toán các cấu trúc điện của loại vật liệu này. Vì thế, để thành công trong nghiên cứu sự tạo thành quantum ống, quantum dây và quantum dot là một lĩnh vực nghiên cứu rất lý thú cả về thực nghiệm cũng như lý thuyết. Với những điều kiện thiết bị có, việc tạo các màng TiO2 có cấu trúc nano bằng phương pháp bốc bay nhiệt là hoàn toàn có khả năng. Nếu dây nano TiO2 được tạo ra, việc nghiên cứu hệ vật liệu này sẽ mở ra một hướng nghiên cứu mới và có nhiều kết quả lý thú. Kết quả đạt được: Đề tài đã tìm được quy trình tốt nhất để chế tạo được vật liệu TiO2 có cấu trúc nano với kích thước từ 10-30mm khi nhiệt độ nguồn nung 11000C, nhiệt độ để là 6500C. Tính chất quang của vật liệu được nghiên cứu một cách chi tiết và phát hiện có sự xuất hiện của 2 đỉnh ở vùng tử ngoại. Tính quang của vật liệu tại nhiệt độ phòng có sự giao thoa ánh sáng. Hệ số truyền qua với mẫu màng chế tạo ở công suất P = 40 W là 90%. Mẫu màng chế tạo công suất P = 40 W mỏng hơn thì hệ số truyền qua cao hơn và hệ số hấp thụ thấp hơn so với chế tạo tại công suất P = 60 W. Vật liệu TiO2 có tính chất siêu thuận từ, xuất hiện tính sắt từ yếu ở nhiệt độ phòng. Nhiệt độ Cure của mẫu có giá trị cao hơn nhiệt độ phòng, cụ thể trên 350 K
Đăng 02 bài báo cáo tại hội nghị khoa học trong nước (Hội nghị Vật lý Chất rắn toàn quốc năm 2009, Hội nghị Vật lý toàn quốc năm 2010). 01 bài báo gửi đăng tạp chí quốc tế, 01 báo cáo tại Hội nghị Quốc tế về khoa học vật liệu. Đào tạo 03 cử nhân tốt nghiệp đại học, 01 thạc sĩ
Mục lục Trang MỞ ĐẦU 9 Chương I: Tổng quan về vật liệu T1O2 ^ 11.1. Các dạng cấu trúc của T1O2 111.2. Sự chuyển dạng thù hình của T1O2 131.3. Một số tính chất của T1O2Chương II: Thực nghiệm 152.1. Chế tạo mẫu 152.1.1. Chế tạo mẫu gốm bằng phản ứng pha rắn 152.1.2. Quá trình tạo màng 152.2. Các phương pháp nghiên cứu tính chất của T i0 2 16Chương IU: Kết quả và biện luận 173.1. Kết quả phân tích cấu trúc 173.1.1. Phổ nhiễu xạ tia X 173.1.2. Ảnh SEM của các mẫu TÌ02 193.2. Tính chất quang của mẫu TÌ02 233.2.1. Tính chất quang của hệ mẫu gốm 233.2.2. Tính chất quang của hệ mẫu màng 253.3. Tính chất từ của mẫu T1O2 26 KẾT LUẬN 30TÀI LIỆU THAM KHẢO 31 Khoa học công nghệ ngày càng có những phát triển không ngừng và đạt được nhiều thành tựu vĩ đại. Ngành khoa học vật liệu cũng là một trong những ngành có rất nhiều những tiến bộ vượt bậc. Việc nghiên cứu chế tạo những vật liệu có nhiêu ứng dụng ữong khoa học cũng như đời sống là mục tiêu hàng đâu của nhiêu quôc gia trên thê giới. Titan đioxit (T1O2) là một trong những vật liệu cũng đã được sử dụng khá thông dụng trong cuộc sổng hàng ngày như trong công nghệ sơn, mĩ phâm, công nghệ giây, gôm va công nghệ điện tử hiện đại.Từ những năm 1960, những nghiên cứu về T1O2 mới ở giai đoạn khởi đâu, vậy mà ừong những năm gần đây, việc nghiên cứu tính chất của T1O2 cũng như khả năng ứng dụng của T1O2 đã phát triển rất manh mẽ. Có nhiều sản phẩm sử dụng các tinh chât mới của Ti02 được đưa vào thương mại hóa, và ứng dụng lên các vật phẩm sinh hoạt như vải, rèm, kính sứ, diệt trùng, khẩu ừang nano T1O2....Ti02 là chất quang xúc tác được nghiên cứu một cách rộng rãi do chúng có độ rộng vùng năng lượng vừa phải. Các sản phẩm của chúng được ứng dụng một cách thông dụng và phổ biến trong đời sống cũng như ừong sản xuất. Điểm nổi trội của vật liệu này là tính chất hoá học và tính quang hoá khá ổn định. Vật liệu Ti02 được chế tạo bằng nhiều phương pháp khác nhau như: phương pháp gốm, sol-gel, phương pháp thuỷ nhiệt...đã thu được rất nhiều kết quả lý thú. Khi T1O2 ở dạng cổ định, chúng phù họp đổi với cả hai loại ứng dụng làm sạch nước và không khí. Việc thu hồi TÌO2 bột từ nước đã qua xử lý là một cản trở chủ yếu trong việc ứng dụng chúng. Do còn một vài hạn chế, nên có rất nhiều phương pháp nghiên cứu được đề xuất nhằm giảm bớt những hạn chể trong việc ứng dụng của vật liệu TÌO2 như: mở rộng dải sóng ánh sáng hấp thụ của T i02 trong vùng khả kiến hay ngăn chặn sự tái hợp của các cặp điện tử lỗ ừống. Nhiều nhóm nghiên cứu đã chỉ ra răng vật liệu có cấu trúc nano, tính quang xúc tác của chúng cao hơn so với mẫu có cấu trúc hạt. Nội dung chính cùa đề tài là nghiên cứu về hệ vật liệu T i02 có cấu trúc nano được chế tạo bàng các phương phác khác nhau như: phương pháp gốm truyền thống, phương pháp sputtering và phương pháp bốc bay nhiệt. Các phép đo cấu trúc, tính chất từ và tính chất quang của các mẫu T1O2 được khảo sát một cách chi tiết. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VÈ VẬT LIỆU T i0 21.1. Các dạng cấu trúc của T1O2Titan đioxit là vật liệu tinh thể với bẩy dạng cẩu trúc đã được công bố có bốn dạng có sẵn trong tự nhiên còn ba dạng còn lại là tổng hợp. Ba dạng thù hình chính là anatase (tetragonal), rutile (tetragonal) và brookite (orthorhombic) (Hình 1.1).Dạng câu trúc anatase và brookite là dạng giả bền chuyển pha sang dạng rutile tại khoảng nhiệt độ 915 °c. Nói chung dạng anatase rất hiếm gặp trong tự nhiên. Anatase T1O2 không tôn tại riêng biệt, nó thường được tìm thấy ừong các khoáng cùng với rutile, brookite, quarzt, feldspars, apatite, hematite, chlorite, micas, và calcite....(a)(b)(c)Hình 1.1. Cấu trúc khối của tỉnh thể TiO 2 ở dạng Anatase (a); dạng rutile (b); và dạng brookite (c).Rutile là dạng bền phổ biến nhất của T i0 2 có mạng lưới tứ phương trong đó mỗi ion T i4+ được ion o 2' bao quanh kiểu bát diện, đây là cẩu trúc điển hình của họp chất có công thức MX2.Tất cả các dạng tinh thể đó của T1O2 tồn tại trong tự nhiên như là các khoáng bao gồm các dang cấu trúc như anatase, rutile, brookite, quarzt... ứng dụng chủ yếu của Rutile là trong các công cụ quang học, còn anatase thường được khai thác trong các quá trình đòi hỏi đặc tính quang học đặc thù như ừong các quá trình quang xúc tác. Ngoài ra. các pha khác như brookite cũng rất quan trọng về mặt ứng dụng nhưng bị hạn chế bởi gặp nhiều khó khăn trong việc điều chế vật liệu đom pha brookite.Cấu trúc của rutile và anatase đều được xây dựng từ các bát diện phối trí T i0 6 (Hình 1.2, 1.3).Cấu trúc bát diện trong rutile là không đồng đều, do sự biến dạng orthorhombic (trực thoi) yểu. Còn các bát diện của anatase bị biến dạng mạnh vì mức đối xứng của hệ là thấp hơn so với rutile. Khoảng cách giữa ion Ti - Ti trong anatase là lớn hơn nhưng khoảng cách Ti-0 trong anatase lại ngắn hơn trong rutile. cấu trúc của rutile trong mỗi bát diện tiếp giáp với mười bát diện lân cận (hai bát diện chung với một cặp oxi ở cạnh và tám bát diện khác nối với nhau qua nguyên tử oxi ở góc), Trong khi đỏ ở cấu trúc anatase mỗi bát diện khác nối với nhau qua tám bát diện lân cận khác (bổn bát diện chung ở cạnh và bốn bát diện chung oxi ở góc). Những khác biệt này trong cấu trúc tinh thể dẫn đến sự khác nhau về mật độ và cẩu trúc điện tử của hai dạng T1O2 và đây là nguyên nhân của một số khác biệt về tính chất. Cụ thể trong cả hai dạng thù hình trên của T i02 thì chỉ có dạng anatase thể hiện tính hoạt động quang học dưới sự có mặt của ánh sáng, Sự khác biệt về cấu trúc năng lượng của anatase so với rutile, dẫn đến một số tính chất đặc biệt của anatase [1-2], Tính chất và ứng dụng của T i02 phụ thuộc rất nhiều vào cấu trúc tinh thể các dạng thù hình và kích thước hạt của các dạng thù hình này. Vì vậy khi điều chế T i02 cho mục đích ứng dụng thực tế cụ thể người ta thường quan tâm đến kích thước, diện tích bề mặt và cấu trúc tinh thể của sản phẩm [3-5].1.2. Sự chuyển dạng thù hình của T i0 2.Hầu hết các tài liệu đều chỉ ra rằng quá ừirửi thuỷ phân các muối vô cơ đều tạo ra tiền chất titan đioxit dạng vô định hình hay có dạng cấu true anatase hay rutile.Quá trình chuyển dạng thù hình của T1O2 vô định hình - anatase - rutile bị ảnh hưởng rất lớn bởi điều kiện tổng hợp và các tạp chất. Quá trình chuyển pha tò dạng vô định hình hay anatase sang rutile thường xảy ra ờ nhiệt độ trên 450 °c. Theo tác giả của công trình [6] thì năng lượng hoạt hoá của quá trình chuyển anatase thành rutile phụ thuộc vào kích thước hạt anatase, nếu kích thước hạt càng bé thì năng lượng hoạt hoá cần thiết để chuyển anatase thành rutile càng nhỏ.Ngoài ra một số nghiên cứu còn cho thấy sự có mặt của pha brookite có ảnh hường đến sự chuyển pha anatase thành rutile: khi tăng nhiệt độ nung thì tốc độ chuyển pha từ brookite thành rutile xảy ra nhanh hơn tốc độ chuyển pha từ anatase sang rutile nên sẽ tạo ra nhiều mầm tinh thể rutile hơn. Các mẫu càng chứa nhiều pha brookite thi sự chuyển pha anatase sang rutile xảy ra càng nhanh. Quá trình này xảy ra hoàn toàn ờ nhiệt độ 900 °c.1.3. Một số tính chất của T1O2- T i0 2 bền về mặt hoá học (nhất là dạng đã nung), không phản ứng với: nước, dung dịch axít vô cơ loãng, kiềm, amoniắc, các axit hữu cơ. T i02 tan không đáng kề trong các dung dịch kiềm tạo ra các muối titanat.- Titan đioxit là chất rắn màu trắng, khi đun nóng có màu vàng, đôi khi hơi xanh, khi làm lạnh thì trở lại màu trắng. Tinh thể T1O2 có độ cứng cao, khó nóng chảy ( nhiệt độ nóng chảy khoảng 1870°C).- T1O2 là một vật liệu có hằng số điện môi cao, trong suốt, chiết suất rất cao nên có nhiều ứng dụng độc đáo trong các lĩnh vực điện tử, quang tử, điện học spin.Tóm tắt các công trình NCKH của cá nhânBáo cáo tại hội nghị Vật lý Chất rắn Toàn quốc lần thứ 6 năm 2009 Ngành: Vật lý Chuyên ngành: Vật lý Chất rắn1. Họ và tên các tác giả công trình: Ngô Thu Hương, Lê Đại Thanh, Chu Thị Thu2. Năm 20093. Tên báo cáo: “Ảnh hưởng của chế độ công nghệ đến sự hình thành cấu trúc nano của vật liệu TÌO2”.4. Tên Tạp chí/Sách/Tuyển tập Hội nghị, số, trang: Tuyển tập các báo cáo tại Hội nghị Vật lý Chất rắn Toàn quốc lần thứ 6 - Đà nẵng 8/2009, trang 289 - 292.5. Tóm tắt công trình bằng tiếng Việt:Ảnh hưởng của chế độ công nghệ đến sự hình thành cấu trúc nano của màng T1O2 đã đuợc khảo sát bằng phương pháp bốc bay nhiệt, phương pháp sputtering và phương pháp gốm. Màng được chế tạo thành công bằng phương pháp bốc bay nhiệt ở nhiệt độ 1100 °c, nhiệt độ của đế Si là 650 °c. Kích thước của các dây nano thu được từ 10 đến 30 nano mét. Tính chất quang và tính chất từ của vật liệu này cũng được khảo sát. Kết quả đo đường từ hóa M(H) và đường tò nhiệt M(T) cho thấy vật liệu có tính chất thuận từ .6. Tiếng Anh (nhu mục 3, 4, 5): Title, Joumal/Proceeding/BookTitle: The influence of the technology on the formation of nano-structure for T1O2material.Proceedings of Vietnam National Conference on Solid State Physics, Danang 8/2009, pages 289-292Abstract. The influence of the technology conditions on the formation of the nanostructure T1O2 thin film was investigated by thermal evaporation, sputtering and ceramic methods. The film has been successfully fabricated by a thermal evaporation method at 1100 °c, the Si subsữate temperature was of about 650 °c. The size of nanowires was achived from 10 to 30 nm. The optical and magnetic properties of this material are investigated. The results of M(H) and M(T) show that material is paramagnetic. Tóm tắt các công trình NCKH của cá nhânBài báo gửi đăng tạp chí quốc tế năm 2011 Ngành: Vật lý Chuyên ngành: Khoa học Vật liệu1. Tên tác giả: Ngô Thu Hương, Bùi Thị Bích, Nguyễn Duy Phương, Hoàng Thu Hà, Nguyễn Hoa Hồng.2. Năm 20113. Tên bài báo: Tính chất quang và từ của nano TiC>24. Tên tạp chí: Đã được chấp nhận đăng tạp chí Materials Sciences and Aplications (MSA)5. Tóm tắt báo cáo: Đã khảo sát sự ảnh hưởng của điều kiện chế tạo mẫu đến sự hình thành cấu trúc nano TiC>2 chế tạo băng phương pháp phản ứng pha rắn và phương pháp bốc bay. Kích thước của dây nano từ 10 đến 30 nm. Tính chất quang và tính chất từ của vật liệu này đã được nghiên cứu. Sự phụ thuộc của từ độ vào nhiệt độ và từ trường chi ra rằng mẫu có tính sắt từ yếu là phụ thuộc vào điều kiện chế tạo cũng như nồng độ của vacanxy ôxy.6. Tiếng Anh:Title: Optical and magnetic properties of nano-structured Ti02Journal: Accepted the International Journal: Materials Sciences and Aplications (MSA)Abstract: The influence of preparation conditions of formation of nanostructured TiC>2 prepared by solid state reaction and thermal evaporation method has been investigated. The size of Ti02 magnetic nanowires was from10 to 30 ran. The optical and magnetic properties of this material were studied. The temperature and field dependence magnetization showed that samples were weak ferromagnetic depending on preparation and concentration of oxygen vacancies.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: