tailieunhanh - Tóm tắt luận án Tiến sĩ Vật lí: Chế tạo và nghiên cứu tính chất quang học của vật liệu TiO2 có cấu trúc nano pha tạp ion đất hiếm

Luận án nghiên cứu, chế tạo vật liệu TiO2 nano pha tạp đất hiếm bằng phương pháp sử dụng axit sulfuric và phương pháp siêu âm – thủy nhiệt; tính toán, mô phỏng cấu trúc vùng năng lượng của TiO2 nano pha tạp RE bằng phương pháp lý thuyết hàm mật độ (DFT). | LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi đƣợc thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn của PGS. TS. Nguyễn Mạnh Sơn tại Khoa Vật lý Trƣờng Đại học Khoa học Đại học Huế. Các số liệu và kết quả trong luận án đƣợc đảm bảo chính xác trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi cũng xác nhận tôi không nộp luận án tiến sĩ này cho bất cứ cơ sở đào tạo nào khác để cấp bằng. Tại Huế Việt Nam Vào ngày Chữ ký MỞ ĐẦU Do có nhiều tính chất dị thƣờng và khả năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực mà TiO2 kích thƣớc nano đã và đang đƣợc các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. TiO2 nano là một tác nhân quan trọng trong quang xúc tác 7 28 chuyển đổi năng lƣợng mặt trời thành năng lƣợng điện 26 27 quang phân nƣớc thành nhiên liệu hydro 66 32 21 88 . Với đặc tính ổn định nhiệt cao rất bền không độc và có nhiều tính chất quang học nổi bật TiO2 cấu trúc nano đƣợc xem là loại vật liệu nền mới đầy tiềm năng để pha tạp ion đất hiếm RE . Sự truyền năng lƣợng từ TiO2 nano tới các ion đất hiếm đƣợc thực hiện dễ dàng hơn do chúng có nhiều mức năng lƣợng. Chẳng hạn các chuyển dời 5D1 7F1 5D0 7FJ J 0 1 2 3 4 của ion Eu3 sẽ phát các bức xạ trong vùng khả kiến tại 543 579 595 615 655 và 701 nm 81 73 . Do TiO2 có nhiều dạng thù hình và các ion RE có cấu trúc điện tử đặc biệt vì vậy việc nghiên cứu tính chất phát quang của chúng sẽ mang lại nhiều thông tin mới. Nhƣ vậy việc nghiên cứu các vấn đề trên không chỉ có ý nghĩa về mặt khoa học mà cả về mặt thực tiễn. Cho đến nay câu hỏi về cơ chế truyền năng lƣợng giữa mạng nền TiO2 có cấu trúc tinh thể khác nhau với các ion RE cũng nhƣ vị trí của các ion RE trong mạng nền TiO2 vẫn còn bỏ ngỏ. Hiệu ứng huỳnh quang chuyển đổi ngƣợc đối Stocks của các ion RE trong nền mạng TiO2 nano là một đối tƣợng nghiên cứu đầy hấp dẫn 44 87 . Đặc tính của vật liệu nano là có các tính chất vật lý hóa học phụ thuộc vào kích thƣớc và cấu trúc. Trong khi đó kích thƣớc cấu trúc và khả năng ứng dụng lại phụ thuộc vào công