Nghiên cứu tính chất quang của spinel pha tạp
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA: vật lý
Nguyễn Thành Trung
Lớp: B2_K50_Vật lý chất rắn
NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG CỦA
ZnAl
2
O
4
: Eu
3+
BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP HỆ ĐẠI HỌC CHÍNH QUY
NGÀNH: VẬT LÝ CHẤT RẮN
Hà Nội - 2009
Sinh viên: Nguyễn Thành Trung Luận văn tốt nghiệp
Khóa : 2005 - 2009
1
Nghiên cứu tính chất quang của spinel pha tạp
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA: vật lý
Nguyễn Thành Trung
Lớp: B2_K50_Vật lý chất rắn
NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG CỦA
ZnAl
2
O
4

giải thích như sau: khi tham gia liên kết, cả 3 nguyên tử A, B, O đều có cấu
hình ion lấp đầy (Ví dụ: ZnAl
2
O
4
, Zn
2+
: 1s22s22p63s23p63d10; Al3+:
1s22s22p6 và O
2-
: 1s22s22p6 ).
Spinel pha tạp đất hiếm trở thành vật liệu huỳnh quang, được nhiều nhà
khoa học trên thế giới quan tâm bởi chúng có nhiều đặc tính quan trọng như
độ trong suốt, độ bền hóa học, cơ học, khả năng chịu nhiệt, hiệu suất phát
quang cao, khong ưa nước, độ chua thấp…Với nhiều đặc tính vậy nên chúng
có nhiều ứng dụng quan trọng trong khoa học kỹ thuật để chế tạo lade, cảm
biến ứng suất cơ quang, phủ quang học, màn hình mỏng huỳnh quang, chất
xúc tác, vật liệu chịu nhiệt cao…
Spinel tồn tại sẵn trong tự nhiên và có thể tổng hợp trong các phòng thí
nghiệm. Khi chế tạo chúng ta có thể điều chỉnh quá trình tạo mẫu để phục vụ
cho mục đích nghiên cứu. Có rất nhiều vật liệu spinel pha tạp kim loại đất
hiếm được chế tạo bằng nhiều phương pháp khác nhau.Trong luận văn này
chúng tôi tiến hành tổng hợp cá mẫu spinel ZnAl
2
O
4
pha tạp in kim loại đất
hiếm Eu
3+
với các nồng độ tạp khác nhau bằng phương pháp thủy nhiệt ở

, trong đó có
32 ion ôxi, 16 cation B và 8 cation A.
(b)
(a) (b)

Hình 1.1. a - Cấu hình bát diện, b - Cấu hình tứ diện
Ta có thể tính được số cation, số anion và số hốc tứ diện T, số hốc bát
diện O khi tưởng tuợng ghép 8 khối lập phương tâm mặt lại với nhau.
Sinh viên: Nguyễn Thành Trung Luận văn tốt nghiệp
Khóa : 2005 - 2009
4
Al
3+
Zn
2+
O
2-
Nghiên cứu tính chất quang của spinel pha tạp
Số ion ôxi gồm:
8 đỉnh của lập phương lớn : 8 x 1/8 = 1
6 mặt lập phương lớn: 6 x 1/2 = 3
12 mặt nhỏ trong lập phương: 12 x 1 = 12
24 mặt nhỏ phía ngoài: 24 x 1/2 = 12
12 cạnh của lập phương lớn: 12 x 1/4 = 3
tâm của lập phương lớn: = 1
Tổng số có 32 ion ôxi.
Số hốc T (phân mạng A): vì mỗi lập phương nhỏ có 8 hốc T nên tế bào
mạng spinel có 8 x 8 = 64 hốc T.
Số hốc O (phân mạng B) gồm:
8 tâm của 8 lập phương bé: 8 x 1 = 8

5
Nghiên cứu tính chất quang của spinel pha tạp
Hình 1.2: Cấu trúc ô mạng spinel thuận
Sự phân bố các cation A
2+
, B
3+
vào vị trí tứ diện, bát diện được quyết
định bởi các yếu tố sau:
- Bán kính ion: Hốc T có thể tích nhỏ hơn hốc O do đó chủ yếu các
cation có kích thước nhỏ hơn được phân bố vào hốc T. Thông thường
2
A
r
+
lớn
hơn
3
B
r
+
nghĩa là xu thế tạo thành spinel đảo là chủ yếu.
- Cấu hình electron: tuỳ thuộc vào cấu hình electron của cation mà
chúng thích hợp với một kiểu phối trí nhất định.
- Năng lượng tĩnh điện: năng lượng tĩnh điện của mạng spinel tạo nên
bởi các ion lân cận khi tạo thành cấu trúc spinel. Sự phân bố sao cho các
cation A
2+
nằm vào hốc T, B
3+

Sinh viên: Nguyễn Thành Trung Luận văn tốt nghiệp
Khóa : 2005 - 2009
6
Nghiên cứu tính chất quang của spinel pha tạp
1.1.1. Một số tính chất vật lý của spinel
Spinel là vật liệu điện môi có đọ rộng vùng cấm lớn tương ứng với bức
xạ tử ngoại, có một số đặc tính vật lý sau:
- nhiệt độ nóng chảy cao: 2150
o
C.
- độ cứng cao : 8 Mohs.
- có khả năng chống lại sự ăn mòn của tất cả các loại axit.
- độ truyền qua là trong suốt.
- huỳnh quang có tâm tạp mạnh nhất ở vùng đỏ.
1.2. Các ion kim loại đất hiếm
1.2.1. Tương tác của bức xạ với các tâm kích hoạt quang học [20]
Một số ion tạp chất trong vật liệu nền trơ quang học có vai trò là các
tâm kích hoạt quang học. Sự tương tác của bức xạ với các tâm kích hoạt
quang học phải thông qua trường điện (quá trình lưỡng cực điện) hoặc trường
từ (quá trình lưỡng cực từ) của trường ngoài. Sự tương tác này làm cho các
tâm chuyển từ trạng thái ban đầu i sang trạng thái cuối f kèm theo quá trình
hấp thụ hoặc bức xạ photon. Trong trường hợp không phonon, khoảng cách
năng lượng giữa hai trạng thái i và f bằng với năng lượng của photon. Xác
suất chuyển dời từ trạng thái i đến trạng thái f kèm theo sự hấp thụ một
photon có năng lượng
ω

được viết:

( )

∑
=
i
i
rep

là mômen lưỡng cực điện và
E

là cường độ điện trường của trường
bức xạ.
Sinh viên: Nguyễn Thành Trung Luận văn tốt nghiệp
Khóa : 2005 - 2009
7
Nghiên cứu tính chất quang của spinel pha tạp
• Nếu chuyển dời là một quá trình lưỡng cực từ thì số hạng tương tác
sẽ là
BV


µ
=
, với
( )
∑
+=
i
ii
sl
m

dd
c
n
dI
if
kk
θ
π
ω
α
2
2
3
4
sin
2
1
(1.2)
Trong đó, ω
k
là tần số dao động, d
if
= - er là toán tử mômen lưỡng cực
của điện tử (- e), n
k
α
là số các photon có trước quá trình phát xạ, θ là góc giữa
phương của mômen lưỡng cực điện và vectơ sóng
k


∼ d
2
, (kr)
2
∼ (ka)
2
∼
(a/λ)
2
(a là bán kính hiệu dụng). Như vậy, đối với ánh sáng nhìn thấy, cường
độ của bức xạ lưỡng cực từ và tứ cực từ nhỏ hơn cường độ của bức xạ lưỡng
cực điện 10
8
lần. Chính vì vậy mà chỉ khi nào quá trình lưỡng cực điện bị cấm
thì quá trình lưỡng cực từ mới được thể hiện rõ.
Không phải mọi dịch chuyển giữa i và f đều xẩy ra như một dịch
chuyển quang học, bởi vì các dịch chuyển này bị khống chế bởi các quy tắc
chọn lọc. Sau đây là hai quy tắc chọn lọc quan trọng:
Sinh viên: Nguyễn Thành Trung Luận văn tốt nghiệp
Khóa : 2005 - 2009
8
Nghiên cứu tính chất quang của spinel pha tạp
 Quy tắc chọn lọc spin: Xác suất chuyển dời của mọi quá trình
(điện và từ) sẽ bằng 0 nếu spin tổng cộng của hai trạng thái khác nhau,
0
≠∆
S
.
 Quy tắc chọn lọc chẵn lẻ: Toán tử r cho chuyển dời lưỡng cực
điện là toán tử lẻ nên cấm các dịch chuyển lưỡng cực điện giữa các trạng thái

với n ( 0 ≤ n ≤ 14) là số điện tử ở lớp 4f tuỳ
thuộc vào từng loại ion đất hiếm. Các nguyên tố này thường hình thành các
ion hoá trị 3 (RE
3+
) khi nó được pha vào các mạng nền rắn do 3 điện tử lớp
ngoài cùng 5d
1
6s
2
(hoá trị) tham gia vào liên kết nguyên tử với các nguyên tử
khác trong mạng. Cấu trúc điện tử của các ion đất hiếm hoá trị 3 do đó có
dạng 1s
2
2s
2
2p
6
…(4f
n
)5s
2
5p
6
. Như vậy các ion đất hiếm hoá trị 3 (RE
3+
) có lớp
4f không đầy, được bao bọc bởi lớp 5s, 5p đầy. Sự phủ hàm sóng của các lớp
4f với các lớp 5s, 5p không lớn nên phát quang không tốt. Khi đặt các ion đất
hiếm vào trong mạng nền nào đó thì sự phủ hàm sóng trên là lớn dẫn đến các
Sinh viên: Nguyễn Thành Trung Luận văn tốt nghiệp

5s
2
5p
6
5/2
2
F
5/2
59 Pr
3+
…4d
10
4f
3
5s
2
5p
6
4
3
H
4
60 Nd
3+
…4d
10
4f
4
5s
2

5/2
6
H
5/2
63 Eu
3+
…4d
10
4f
7
5s
2
5p
6
0
7
F
0
64 Gd
3+
…4d
10
4f
8
5s
2
5p
6
7/2
8

67 Ho
3+
…4d
10
4f
11
5s
2
5p
6
8
5
I
8
68 Er
3+
…4d
10
4f
12
5s
2
5p
6
15/2
4
I
15/2
69 Tm
3+

2
5p
6
lấp đầy và được che chắn bởi các mức lấp đầy này nên chúng tương tác
yếu với mạng tinh thể nhưng chúng lại tương tác khá mạnh với nhau. Vì thế
nên mặc dù các ion đất hiếm nằm tại các nút mạng song chúng vẫn có các
mức năng lượng xác định đặc trưng cho riêng mình. Các mức này ít chịu ảnh
hưởng của trường tinh thể. Điều này rất khác so với các ion kim loại chuyển
tiếp, có các electron lớp 3d nằm ở lớp ngoài cùng nên chịu ảnh hưởng nhiều
hơn với môi trường hay trường tinh thể.
Đặc điểm các mức năng lượng 4f của các ion đất hiếm hoá trị 3 đã
được khảo sát một cách cẩn thận bởi Dicke và các cộng sự [8]. Giản đồ này
Sinh viên: Nguyễn Thành Trung Luận văn tốt nghiệp
Khóa : 2005 - 2009
10
Nghiên cứu tính chất quang của spinel pha tạp
được đưa ra trong hình 1.3. Các mức năng lượng và trạng thái tương ứng
được nhận biết bởi các ký hiệu theo cách làm gần đúng Russelt – Saunder cho
nguyên tử.
Các mức năng lượng này được xác định bằng thực nghiệm qua quang
phổ của từng ion trong tinh thể LaCl
3
. Giản đồ này hầu như không đổi khi các
ion đất hiếm nằm trong các mạng nền khác vì khi đó các mức năng lượng chỉ
thay đổi vào cỡ vài trăm cm
-1
.
Mỗi mức năng lượng của điện tử lớp 4f được xác định bởi lượng tử số
J. Dưới ảnh hưởng của trường tinh thể, các mức này bị tách thành một số
phân mức do hiệu ứng Stack. Số phân mức tách ra phụ thuộc vào J (số phân

3+
, mức độ chuyển dời này phụ thuộc mạnh vào đối
xứng vị trí của tinh thể gốc. Trong khi đó các chuyển dời lưỡng cực từ f – f ít
bị chịu ảnh hưởng của tính chất đối xứng do các chuyển dời này là được phép
chẵn lẻ. Quy tắc lọc lựa chọn trong trường hợp này là
1,0 ±=∆J
(trừ 0 → 0) .
Nói chung các nguyên tố đất hiếm có thể được phân thành 2 nhóm theo
khả năng phát quang như sau:
Eu
3+
, Sm
3+
, Dy
3+
, Tb
3+
, Tm
3+
là các ion phát xạ mạnh trong vùng nhìn
thấy. Ví dụ, ion Eu
3+
phát xạ rất mạnh trong vùng phổ có màu cam đậm (590 –
600 nm, tương ứng với chuyển dời
1
7
0
5
FD −
) hoặc đỏ (610 – 630 nm, do sự

); Tm
3+
: 465 nm (
1
4
2
4
FD −
).
Er
3+
, Pr
3+
, Nd
3+
, Tm
3+
, Yb
3+
là các ion phát xạ trong vùng hồng ngoại
gần do tách mức năng lượng tương ứng giữa các trạng thái. Đối với ion Er
3+
,
bên cạnh một số dịch chuyển spin bị cấm (4f
n-1
- 5d – 4f
n
), còn có hai dịch
chuyển đặc trưng: vùng nhìn thấy ở khoảng 550 nm (
4

n+1
, trong chuyển dời này các
điện tử của anion lân cận được truyền đến quỹ đạo 4f của ion tạp.
- Chuyển dời 4f
n
→ 4f
n-1
5d
1
. Chuyển dời này xảy ra trong ion tạp khi
một điện tử 4f được truyền tới quỹ đạo 5d.
Sinh viên: Nguyễn Thành Trung Luận văn tốt nghiệp
Khóa : 2005 - 2009
12
Nghiên cứu tính chất quang của spinel pha tạp
Cả hai quá trình đều được phép và làm cho các quá trình hấp thụ quang
học trở nên mạnh, dải hấp thụ rộng xuất hiện trong phổ.
Năng lượng của trạng thái 4f
n-1
5d
1
và CTS phụ thuộc vào môi trường
xung quanh hơn là vào các mức năng lượng của trạng thái 4f. Các mức năng
lượng từ trạng thái cơ bản sang các trạng thái này được chỉ ra trong hình 1.4.
Hình 1.4 cho thấy các chuyển dời 4f → 5d trong Ce
3+
, Pr
3+
, Tb
3+

S:Eu
3+
được đưa ra trong
hình 1.5. Các quá trình kích thích, hồi phục, phát xạ được giải thích như sau:
Sự kích thích của Eu
3+
xảy ra xuất phát từ đáy của đường
0
7
F
đi lên dọc
theo đường thẳng đứng, cho đến khi gặp đường biểu diễn trạng thái truyền
điện tích (CTS). Sự hồi phục xảy ra dọc theo đường CTS, ở gần đáy của
đường CTS, sự kích thích được truyền cho các trạng thái
j
D
5
. Sự hồi phục
tiếp theo từ đáy của trạng thái
j
D
5
xuống các trạng thái
j
F
7
nhờ phát quang.
Mô hình này có thể giải thích một số kết quả thực nghiệm sau:
1. Không tìm được sự phát quang từ
3

1.2.2.2. Sự truyền năng lượng
Sinh viên: Nguyễn Thành Trung Luận văn tốt nghiệp
Khóa : 2005 - 2009
14
Năng lượng (10
3
cm
-1
)
20 30 40 50 60 70 80 90
CTS
4f – 5d
f = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Ce Nd Sm Gd Dy Er Yb
Pr Pm Eu Tb Ho Tm
Năng lượng (10
2
cm
-1
)
r
Nghiên cứu tính chất quang của spinel pha tạp
Trạng thái kích thích của một ion có thể truyền cho một ion khác cùng
loại đang ở trong trạng thái cơ bản, đây là kết quả của sự truyền năng lượng
cộng hưởng khi chúng định vị chặt chẽ với nhau. Xác suất truyền năng lượng
và phát quang là đáng kể khi khoảng cách giữa các ion ở lân cận một vài
0
A
.
Quá trình truyền năng lượng làm tăng khả năng bẫy năng lượng kích thích

53
6
73
3
5
3
6
73
0
53
0
73
1
5
++++
++++
+→+
+→+
TbFTbDTbFTbD
EuFEuDEuFEuD
Như vậy, phát xạ từ mức năng lượng cao hơn bị dập tắt để tạo thuận lợi
cho phát xạ từ mức thấp hơn. Ví dụ: Với 3% Eu
3+
trong Y
2
O
3
, phổ phát xạ
chiếm ưu thế bởi phát xạ từ
0

S, ở trạng thái bắt đầu kích thích
mạng chủ, các ion Tb
3+
và Pr
3+
sẽ giam giữ lỗ trống còn Eu
3+
giam giữ điện
tử. Trong trạng thái tiếp theo, các ion này sẽ giam giữ một điện tích trái dấu
với lúc trước và tạo ra các mức kích thích 4f. Sự truyền năng lượng từ các
mức kích thích của mạng chủ cho các ion đất hiếm đã được tìm thấy ở các
hợp chất: CaWO
4
:Sm
3+
, YVO
4
:Eu
3+
vàY
2
WO
6
:Eu
3+
[12]. Khi kích thích bằng
bức xạ tử ngoại, nghĩa là kích thích vào mạng chủ nhưng phát xạ lại là của
Eu
3+
[8]. Điều này chỉ ra rằng mạng chủ có thể truyền năng lượng kích thích

sáng,
σ
là năng lượng của chuyển dời tính bằng cm
-1
và
χ
là hiệu chính
trường Lorentz cho chiết xuất của môi trường.
1q
D
chính là thành phần của
mômen lưỡng cực điện. Như ta đã biết, các yếu tố ma trận của toán tử lưỡng
cực điện sẽ triệt tiêu giữa những trạng thái có cùng đối xứng chẵn lẻ tức là
giữa những trạng thái xuất phát từ cùng một cấu hình điện tử.
Cường độ chuyển dời lưỡng cực điện chịu ảnh hưởng nhiều của trường
tinh thể.
Quy tắc lựa chọn của chuyển dời lưỡng cực điện:
Từ lý thuyết Judd-Ofelt, ta có thể rút ra các điều kiện tồn tại của
ED
P
, tức là
các quy tắc lọc lựa. Cần nhấn mạnh là nhiều quy tắc lọc lựa được suy ra trực
tiếp từ các tính chất của các symbol và 6j và các hàm delta kronecker:
l 1 S 0 L 6∆ = ± ∆ = ∆ ≤
J 6, J 2,4∆ ≤ ∆ =
, 6 nếu J = 0 hoặc
/
J 0=
/
M M (p q)− = − +

Khóa : 2005 - 2009
17
Nghiên cứu tính chất quang của spinel pha tạp
2 3
2
2
N N /
MD B
3
64 v
A ' f J L 2S f J
3hc (2J 1)
π
= χ µ < + >
+
2 3
MD MD
3
6
A 'S
3hc (2J 1)
ππ ν
= χ
+
χ’=n
3
Quy tắc lọc lựa của chuyển dời lưỡng cực từ:
S 0 L 0 J 0 1∆ = ∆ = ∆ = ±
nhưng
0 0↔

α SLJ> = g[J(J+1)(2J+1)]
1/2
trong đó g = 1+[J(J+1) - L(L+1) + S(S+1)] / 2J(J+1)
g là thừa số Lande mô tả momen từ hiệu dụng của một nguyên tử hay một
điện tử trong đó momen góc quĩ đạo và momen góc spin được liên kết để tạo
ra momen góc tổng cộng J.
2) J`= J-1
Sinh viên: Nguyễn Thành Trung Luận văn tốt nghiệp
Khóa : 2005 - 2009
18
Nghiên cứu tính chất quang của spinel pha tạp
<f
N
αSLJ||(
L
uu
+
2S
uu
)||f
N
αSL(J-1)> = [
J4
1
(S+L+J+1)(S+L+J-1)(J+S-L)(J+L-
S)]
1/2
3) J`= J+1
<f
N

giảm đi do ảnh hưởng của những tương tác giữa các ion kim loại đất hiếm với
ion của nền, đồng thời cũng do ảnh hưởng mạnh của tương tác giữa các ion
kim loại đất hiếm với nhau. Qua đó có khả năng tạo ra đối xứng tâm đảo của
ion kim loại đất hiếm.
1.2.4. Tính chất quang của Eu
3+
Giản đồ năng lượng của ion Eu
3+
được chỉ ra trên hình 1.6
Sinh viên: Nguyễn Thành Trung Luận văn tốt nghiệp
Khóa : 2005 - 2009
19
5
L
6
5
D
3
5
D
2
5
D
1
5
D
0
7
F
6

e
V
2
7
0

n
m
2
3
0

n
m
3
9
0

n
m
4
2
0

n
m
4
7
0


n
m
6
1
3

n
m
6
4
9

n
m
6
9
2

n
m
7
5
1

n
m
8
1
5


5
D

xuống các mức
j
F
7
(j = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6) của cấu hình 4f
6
. Mức
0
5
D
không bị
tách bởi trường tinh thể (do j = 0). Sự tách mức trong các chuyển dời phát xạ
thể hiện là do sự tách của các mức
j
F
7
(j = 1, 2, 3, 4, 5, 6) dưới ảnh hưởng của
trường tinh thể.
Sinh viên: Nguyễn Thành Trung Luận văn tốt nghiệp
Khóa : 2005 - 2009
20
Nghiên cứu tính chất quang của spinel pha tạp
Theo tác giả [8] sự phát xạ ở lân cận 600 nm là do chuyển mức lưỡng
cực điện
2
7
0

1
7
0
5
FD →
) trở nên khá mạnh
và chiếm ưu thế (hình 1.7)
Hình 1.7. Phổ huỳnh quang của Eu
3+
từ các vị trí có cấu trúc đối xứng đảo
Sinh viên: Nguyễn Thành Trung Luận văn tốt nghiệp
Khóa : 2005 - 2009
21
Bước sóng (nm)
Cường độ (cps)
5
D
0
→
7
F
1
5
D
0
→
7
F
1
5

4
:Eu
3+
. Quy
trình chế tạo mẫu bằng phương pháp thuỷ nhiệt được mô tả trên hình 2.1.
Bột
2 2
( )CO NH
,
3 2
.6AlCl H O
và
2
ZnCl
được hoà tan hoàn toàn trong 15 ml
nước cất 2 lần, thu được một dung dịch trong suốt. Pha tạp Eu3+ dưới dạng
muối nitrat vào dung dịch trên và khuấy đều trong thời gian 30 phút. Bổ xung
vào dung dịch này một lượng NaOH, khuấy đều trong 30 phút. Lại bổ xung
tiếp một lượng rượu C2H5OH 98 độ, khuấy đều rồi cho dung dịch trên vào
nồi hấp. Tiếp theo nồi hấp được đậy kín và đặt trong tủ sấy ở 2000C trong
thời gian khác nhau. Sau quá trình thuỷ nhiệt nồi hấp được để nguội tự nhiên
xuống nhiệt độ phòng. Sản phẩm thu được chứa một chất kết tủa mầu trắng.
Sau khi lọc, rửa kết tủa bằng nước cất 2 lần và sấy khô ở 1000C, ta thu được
bột ZnAl2O4:Eu
3+
.
Sinh viên: Nguyễn Thành Trung Luận văn tốt nghiệp
Khóa : 2005 - 2009
22
Nghiên cứu tính chất quang của spinel pha tạp

2
O
Pha tạp Eu
3
+
C
2
H
5
OH
NaOH
T = 200
0
C
Rửa sạch và sấy khô
Nghiên cứu tính chất quang của spinel pha tạp
Hình 2.1. Quy trình tổng hợp các mẫu bột ZnAl
2
O
4
: Eu
3+
2.1.2. Phương pháp sol-gel
Các mẫu ZnAl
2
O
4
:Eu
3+
được tổng hợp bằng phương pháp sol-gel theo

Nghiên cứu tính chất quang của spinel pha tạp
Hình 2.2: Qui trình tổng hợp bột spinel bằng phương pháp sol-gel
Sol: là hệ phân tán vi dị thể rắn phân tán trong lỏng, kích thước hạt rắn
khoảng m.
Gel: là hệ phân tán vi dị thể lỏn phân tán trong rắn và rắn phân tán trong lỏng.
Rắn tạo ra khung 3 chiều, lỏng nằm trong hổng của khung đó.
Xerogel: là gel được sấy khô ở khoảng 90 .
Quá trình sol-gel theo con đường tạo phức phụ thuộc vào 3 yếu tố chính sau:
-Nồng độ tuyệt đối của các ion kim loại.
-Độ PH của dung dịch.
-Tỷ lệ mol AC/ ( : Tổng số mol của các cation trong mẫu)
Để tạo phức cần tìm ra điều kiện để các ion kim loại cùng vào trong một
phức. Trong khoá luận này, tỷ lệ mol AC/ = 1.5.
Sinh viên: Nguyễn Thành Trung Luận văn tốt nghiệp
Khóa : 2005 - 2009
pH= 6÷7
60 ÷ 70
0
C
Sấy 24 giờ
ở 100
0
C
Nung
Sol
Gel
Xerogel
Bột spinel
25