BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
------------

TRỊNH ĐÌNH CAO

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ TÍNH CHẤT
QUANG CỦA DÂY NANO TiO2

LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ

TP.Hồ Chí Minh 2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
------------

TRỊNH ĐÌNH CAO

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ TÍNH CHẤT
QUANG CỦA DÂY NANO TiO2
CHUYÊN NGHÀNH: QUANG HỌC
MÃ SỐ: 60.44.01.09

LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ
Người hướng dẫn khoa học:
Ts. NGUYỄN THỊ QUỲNH HOA

TP.Hồ Chí Minh 2013


kiện tốt nhất để tác giả hoàn thành nhiệm vụ của mình.
Cuối cùng, tôi dành những tình cảm biết ơn chân thành nhất cho gia đình
tôi và tập thể lớp Quang Học Khóa 19 (Đại Học Sài Gòn) vì đã động viên tôi rất
nhiều trong quá trình học tập, giúp đỡ tôi vượt qua mọi thử thách để có ngày
hôm nay.
Chân thành cám ơn tất cả!
ĐỒNG NAI, ngày 15 tháng 5 năm 2013


MỤC LỤC
Trang
Lời cám ơn
Danh mục các bảng
Danh mục các hình vẽ
Danh mục các chữ viết tắt
Lời nói đầu ......................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Vật liệu nano và phân loại vật liệu nano.................................................3
1.1.1 Khái niệm vật liệu nano và công nghệ nano...............................3
1.1.2 Phân loại vật liệu nano..................................................................4
1.1.3 Tính chất của vật liệu nano..........................................................5
1.1.4 Phương pháp tổng hợp vật liệu nano..........................................7
1.2.Tổng quan về vật liệu TiO2.............................................................. 9
1.2.1. Cấu trúc TiO2................................................................................9
1.2.2. Tính chất lý- hóa của TiO2..........................................................11
1.2.3. Sự chuyển pha của TiO2...............................................................12
1.2.4. Các phương pháp chế tạo vật liệu dây TiO2
kích thước nanomet.......................................................................13
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM
2.1. Quy trình chế tạo dây nano TiO2............................................................15

Độ dài đặc trưng của một số tính chất của vật liệu

Bảng 1.2

Các đặc tính cấu trúc của các dạng thù hình của TiO2

Bảng 2.1 Các hệ tinh thể và thông số mạng của chúng

Trang
.7
10
28


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Số hình

Chú thích hình

Hình 1.1

Các dạng thù hình khác nhau của TiO2
(A) rutile
(B) anatase
(C) brookite
Sơ đồ khối của thiết bị sử dụng để chế tạo dây nanô TiO2
bằng phương pháp thủy nhiệt .

9


Hình 3.1

Ảnh FESEM của dây nanô TiO2 chế tạo
ở nhiệt độ khác nhau sử dụng nguồn TiCl4 :
( a) 165℃ , ( b) 170℃ , ( c) 175℃ , (d) 185℃

Hình 2.1

Trang

17

31
Hình 3.2

Hình 3.3

Ảnh FESEM của dây nanô TiO2 chế tạo ở nhiệt độ 1800C
với các nguồn Ti khác nhau: (a,b)TiCl4 , (c,d)Ti(OC4H9)4 ,
(e,f) TiCl4 và Ti(OC4H9)4.

32

Ảnh FESEM của dây nanô TiO2 không pha tạp và pha tạp
kim loại chuyển tiếp (a,b) không pha tạp (c,d) pha tạp Co 1 at.%,
(c,f) pha tạp Ni 1 at.%.

Hình 3.4 Phổ XRD của dây nanô TiO2 chế tạo ở các nhiệt độ khác nhau,
sử dụng nguồn TiCl4:(a) 165 oC , (b) 170 oC,


(a, c) TiCl4và (b, d) hỗn hợp của TiCl4 and Ti(OC4H9)4,
hình chèn trên 3.8d tương ứng là ảnh SEAD của nó.

Hình 3.9

38

Phổ hấp thụ của dây nanô TiO2 chế tạo từ tiền chất TiCl4 (nét liền)
và hỗn hợp tiền chất TiCl4 và Ti(OC4H9)4 (nét đứt)

39

Hình 3.10 Phổ UV-VIS của dây nanô TiO2 không pha tạp và
pha tạp kim loại chyển tiếp Co và Ni với nồng độ 1%.

40

Hình 3.11 Phổ UV-VIS của dây nanô TiO2 không pha tạp và
pha tạp kim loại chyển tiếp .

41


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AAM

: Anot màng nhôm oxit

Abs



: Metylene blue

PLD

: Lắng đọng
(Pulsed

trong chân không

bằng laser xung

laser deposition)

PVD

: Lắng đọng pha hơi vật lý (Physical vapor deposition)

SEM

: Kính hiển vi điện tử quét (Scanning electron microscpy)

SPM

: Kính hiển vi quét đầu dò (Scanning Probe Microscopy)

STEM

:Kính hiển vi điện tử truyền qua quét
(Scanning Transsmision Electronic Microscopy).