BẢN THÔNG TIN VỀ NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
1. Thông tin chung
Nghiên cứu sinh: NGUYỄN TRÙNG DƯƠNG
Tên luận án: Chế tạo và nghiên cứu tính chất quang học của vật liệu TiO₂ có cấu trúc nano pha tạp ion đất hiếm
Chuyên ngành: Vật lý chất rắn
Mã số: 9440104
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế
Khóa học: 2013
Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Nguyễn Mạnh Sơn
2. Những đóng góp mới của luận án
+ Chúng tôi đã chế tạo thành công TiO2 có cấu trúc nano và TiO2 có cấu trúc nano pha tạp đất hiếm bằng phương pháp thủy nhiệt và phương pháp sửdụng axit Sulfuric. Vật liệu TiO2 nano tổng hợp được bằng phương pháp siêu âm – thủy nhiệt có dạng thanh nano và có dạng hình cầu đối với phương pháp sử dụng axit sulfuric với kích thước từ vài nm đến vài chục nm.
+ Giải thích cơ chế phát quang của các tâm đất hiếm (Eu³, Sm³) khi pha tạp vào nền mạng TiO2 nano. Khẳng định sự phát quang của ion Eu³ trong mẫu TiO2: Eu³ được hình thành chủ yếu do các ion Eu³ phân bố ở bề mặt của các hạt tinh thể TiO2. Cường độ bức xạ tăng khi nồng độ ion Eu³ tăng trong khoảng 1% mol 15% mol. Ngược lại, sự phát quang của ion Sm³+ trong mẫu TiO2: Sm³ chủ yếu do bức xạ của ion Sm³ khi chúng thay thế ion 3+
Tit trong mạng tinh thể TiO2: Sm³. Cường độ bức xạ đạt cực đại ứng với nồng độ ion Sm³ là 1% mol và giảm mạnh khi nồng độ tăng.
+ Sử dụng phần mềm Material Studio để mô phỏng cấu trúc vùng năng lượng của TiO₂ có cấu trúc anarase và rutile, TiO2 pha tạp các ion đất hiếm hóa trị 3 (Eu³, Sm³) với các thông số cấu trúc tinh thể xác định từ thực nghiệm. Kết quả cho thấy, khi pha tạp các ion đất hiếm, độ rộng vùng cấm của mẫu TiO2 giảm và phù hợp với thực nghiệm. Khả năng quang xúc tác của TiO2 pha tạp Sm³ tốt hơn của TiO₂ pha tạp Eu³ và tốt hơn mẫu TiO2 không pha tạp. Đây là những kết quả quan trọng nhằm định hướng triển khai các ứng dụng của vật liệu TiO2 nano vào lĩnh vực quang xúc tác.
