Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Chế tạo và nghiên cứu tính chất quang của vật liệu nano ZnO

Trong luận văn này, tác giả trình bày phương pháp chế tạo thanh nano ZnO bằng phương pháp thủy nhiệt, hạt nano Au bằng phương pháp hóa khử, hạt nano ZnO bọc Au bằng phương pháp hóa ướt. Các phương pháp này có đặc tính chung là đơn giản, dễ tiến hành, phù hợp với điều kiện phòng thí nghiệm có trong trường.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Chế tạo và nghiên cứu tính chất quang của vật liệu nano ZnO ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- NguyễnThịHươngCHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG CỦA VẬT LIỆU NANO ZnO LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HàNội - 2012 1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- NguyễnThịHươngCHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG CỦA VẬT LIỆU NANO ZnO Chuyênngành: VậtlýChấtrắn Mãsố : 60 44 07 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌCNGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:T.S NGẠC AN BANG HàNội - 2012 2 MỤC LỤC TrangMỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 4Chương 1: TỔNG QUAN ................................................................................................. 6 1.1 Vật liệu nano ........................................................................................................... 6 1.1.1 Khái niệm vật liệu nano.................................................................................... 6 1.1.2 Phân loại vật liệu nano .................................................................................... 6 1.2 Vật liệu bán dẫn ZnO .............................................................................................. 7 1.2.1 Cấu trúc tinh thể vật liệu ZnO .......................................................................... 7 1.2.2 Cấu trúc vùng năng lượng của ZnO ................................................................. 9 1.2.3 Một số ứng dụng của vật liệu nano ZnO ........................................................ 10 1.3 Plasmon bề mặt, hiện tượng cộng hưởng plasmon bề mặt .................................. 11 1.3.1 Khái niệm Plasmon bề mặt ............................................................................. 11 1.3.2. Hiện tượng cộng hưởng plasmon bề mặt ...................................................... 12 1.4 Chế tạo vật liệu nano ............................................................................................ 13 1.4.1 Chế tạo hạt nano Au ....................................................................................... 13 1.4.2 Chế tạo thanh nano ZnO và hạt ZnO bọc Au ................................................. 14 1.5 Các phương pháp khảo sát ................................................................................... 14 1.5.1 Khảo sát đặc trưng cấu trúc XRD .................................................................. 14 1.5.2. Nghiên cứu phổ tán sắc năng lượng EDS: .................................................... 17 1.5.3 Khảo sát vi hình thái SEM, TEM .................................................................... 17 1.5.4 Phương pháp nghiên cứu phổ hấp thụ ........................................................... 21 1.5.5 Phép đo phổ huỳnh quang .............................................................................. 24Chương 2. THỰC NGHIỆM .......................................................................................... 26 2.1 Chế tạo thanh nano ZnO bằng phương pháp thủy nhiệt ...................................... 26 2.2 Chế tạo hạt nano kim loại Au bằng phương pháp hóa khử .................................. 28 2.3 Chế tạo ZnO bọc Au bằng phương pháp hóa ....................................................... 30 1 2.4 Các phép đo khảo sát mẫu .................................................................................... 31 2.4.1 Phép đo phổ nhiễu xạ tia X (XRD) ................................................................. 31 2.4.2 Phép đo phổ EDS và chụp ảnh SEM .............................................................. 32 2.4.3 Chụp ảnh TEM ............................................................................................... 32 2.4.3 Phép đo phổ hấp thụ UV-vis........................................................................... 33 2.4.4 Phép đo phổ huỳnh quang .............................................................................. 34Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN......................................................................... 35 3.1 Kết quả chế tạo vật liệu nano ZnO ....................................................................... 35 3.1.1 Kết quả chế tạo vật liệu nano ZnO bằng phương pháp thủy nhiệt ................ 35 3.1.2 Kết quả chế tạo hạt nano kim loại Au bằng phương pháp hóa khử ............... 35 3.1.3 Kết quả chế tạo hạt ZnO bọc Au bằng phương pháp hóa .............................. 36 3.2 Kết quả phân tích cấu trúc.................................................................................... 37 3.2.1 Mẫu ZnO nano chế tạo bằng phương pháp thủy nhiệt .................................. 37 3.2.2. Mẫu kim loại nano Au chế tạo bằng phương pháp hóa khử ......................... 41 3.2.3 Mẫu ZnO bọc Au chế tạo bằng phương pháp hóa ......................................... 42 3.3 Khảo sát phổ EDS ................................................................................................. 44 3.3.1 Phổ EDS của mẫu ZnO chế tạo bằng phương pháp thủy nhiệt ..................... 44 3.3.2 Phổ EDS của mẫu Au chế tạo bằng phương pháp hóa khử ........................... 44 3.3.3 Phổ EDS của mẫu hạt Z ...