Tổng hợp và nghiên cứu tính chất nhiệt quang của canxit pha tạp Mg(II), Sr(II), Mn(II)

Crystals of pure calcite and calcites doped with different combinations of Mg(II), Sr(II) and Mn(II) ions were synthesized by precipitation method. Synthesized crystals were characterized by XRD and the results showed that they are in calcite phase. The thermoluminescence (TL) curves of synthetic calcites and calcite mineral were measured. The results indicated that the TL curve of pure synthetic calcite and that of calcite mineral have the same shape; manganous ion decreases, magnesium ion increases and strontium ion does not affect the TL properties of synthetic doped calcites.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổng hợp và nghiên cứu tính chất nhiệt quang của canxit pha tạp Mg(II), Sr(II), Mn(II) T¹p chÝ Hãa häc, T. 44 (2), Tr. 195 - 199, 2006 TæNG HîP Vµ NGHI£N CøU TÝNH CHÊT NHIÖT PH¸T QUANG CñA CAnxit PHA T¹P Mg(II), Sr(II), Mn(II) §Õn Tßa so¹n 27-5-2005 Phan ThÞ Ho ng Oanh Khoa Hãa häc, Tr!êng §¹i häc Khoa häc, §¹i häc HuÕ Summary Crystals of pure calcite and calcites doped with different combinations of Mg(II), Sr(II) and Mn(II) ions were synthesized by precipitation method. Synthesized crystals were characterized by XRD and the results showed that they are in calcite phase. The thermoluminescence (TL) curves of synthetic calcites and calcite mineral were measured. The results indicated that the TL curve of pure synthetic calcite and that of calcite mineral have the same shape; manganous ion decreases, magnesium ion increases and strontium ion does not affect the TL properties of synthetic doped calcites. I - Më §ÇU 1% mol so víi canxi. C¸c kÕt tña sau khi läc, röa, sÊy kh« ® îc Kho¸ng canxit CaCO3 cÊu tróc d¹ng mÆt nung ë 400oC trong 1 giê ®Ó æn ®Þnh m¹ng tinh thoi [1], th êng ® îc sö dông nh mét c«ng cô thÓ. ®Ó x¸c ®Þnh tuæi ®Þa chÊt v+ vËt hãa th¹ch chøa - Th+nh phÇn pha cña c¸c kÕt tña ® îc x¸c canxit dùa v+o tÝnh chÊt nhiÖt ph¸t quang cña nã ®Þnh b»ng ph ¬ng ph¸p nhiÔu x¹ tia X (XRD) [2]. TÝnh chÊt nhiÖt ph¸t quang cña mÉu vËt phô víi m¸y SIEMENS D5000, ®èi ©m cùc Cu, b íc thuéc v+o th+nh phÇn, nång ®é v+ t ¬ng t¸c cña c¸c t¹p chÊt quang kÝch ho¹t víi m¹ng chñ trong sãng = 1,5406 Å. hÖ. V× vËy chóng t«i tiÕn h+nh kh¶o s¸t tÝnh chÊt - § êng cong nhiÖt ph¸t quang tÝch ph©n quang cña canxit tù nhiªn (kho¸ng canxit lÊy ë (TL) cña c¸c mÉu ® îc ghi t¹i Bé m«n Quang- Quú Hîp, NghÖ An) v+ c¸c s¶n phÈm canxitt Quang phæ, Khoa VËt lý, Tr êng §¹i häc Khoa tæng hîp cã hoÆc kh«ng cã pha t¹p c¸c ion häc, §¹i häc HuÕ. Tia chiÕu x¹ thÝch hîp ® îc Mg(II), Sr(II), Mn(II). §©y l+ c¸c ion th êng cã dïng l+ tia (nguån 60Co [5]), chiÕu x¹ t¹i BÖnh mÆt cïng canxit trong kho¸ng tù nhiªn [3]. Tõ viÖn Trung ¬ng HuÕ, tèc ®é gia nhiÖt 2oC/gi©y. ®ã rót ra nhËn xÐt vÒ ¶nh h ëng cña c¸c ion trªn ®Õn tÝnh chÊt nhiÖt ph¸t quang cña canxit. III - KÕT QU¶ V TH¶O LUËN II - THùC NGHIÖM 1. Kh¶o s¸t th nh phÇn pha - CaCO3 tinh khiÕt v+ CaCO3 cã pha t¹p c¸c KÕt qu¶ XRD cho thÊy c¸c s¶n phÈm ®Òu cã ion Mg(II), Sr(II), Mn(II) ® îc tæng hîp b»ng cÊu tróc canxit ®¬n pha (h×nh 1). ë ®©y chóng ph¶n øng kÕt tña cacbonat [4] tõ c¸c hãa chÊt t«i chØ giíi thiÖu hai gi¶n ®å XRD tiªu biÓu cña CaCl2, MnCl2, MgCl2, SrCl2, Na2CO3 (PA). H+m calxit tinh khiÕt kh«ng pha t¹p (ký hiÖu mÉu l+ l îng tæng céng c¸c ion ® a v+o mçi mÉu b»ng To) v+ mÉu canxit cã pha t¹p c¶ ba ion Mg(II), 195 Sr(II), Mn(II) (ký hiÖu mÉu l+ T7). C¸c ®Ønh ®æi vÞ trÝ c¸c ®Ønh n+y thÊy sù tån t¹i cña c¸c ion nhiÔu x¹ cña mÉu T7 cã lÖch ®i mét Ýt so víi c¸c Mg(II), Sr(II), Mn(II) trong m¹ng l íi tinh thÓ ®Ønh nhiÔu x¹ t ¬ng øng cña mÉu To. Sù biÕn canxit. T0 T7 H×nh 1: Gi¶n ®å XRD cña c¸c mÉu To v+ T7 2. Kh¶o s¸t ® êng cong nhiÖt ph¸t quang tÝch §iÒu n+y cho thÊy ë mÉu canxit tù nhiªn, ph©n cña c¸c mÉu canxit c¸c møc n¨ng l îng t¹i c¸c bÉy n»m n«ng h¬n so víi canxit tæng hîp. Nguyªn nh©n cã thÓ l+ a) §!êng cong nhiÖt ph¸t quang tÝch ph©n cña do trong canxit tù nhiªn cã c¸c t¹p chÊt l+m xuÊt kho¸ng canxit tù nhiªn (lÊy ë Quú Hîp, NghÖ hiÖn nh÷ng khuyÕt tËt trong m¹ng tinh thÓ, An) t ¬ng t¸c gi÷a c¸c khuyÕt tËt n+y víi dao ®éng § êng cong nhiÖt ph¸t quang tÝch ph©n cña cña m¹ng ®v l+m thay ®æi tÝnh chÊt cña c¸c bÉy kho¸ng canxit tù nhiªn (h×nh 2) cho thÊy, mÉu v+ l+m h×nh th+nh nh÷ng bÉy ho¹t ®éng quang cã hai ®Ønh ph¸t quang ë c¸c nhiÖt ®é 142oC v+ häc m¹nh h¬n n»m phÝa trªn c¸c bÉy ® îc t¹o 240oC (® îc gäi t¾t l+ ®Ønh 142 v+ ®Ønh 240). th+nh do khuyÕt tËt m¹ng tinh thÓ cña canxit Theo c«ng thøc b¸n thùc nghiÖm tÝnh n¨ng tinh khiÕt, hoÆc do cã sù thay thÕ ®ång h×nh c¸c l îng cña bÉy Etrap(eV) = Tpeak/500 [2], n¨ng ion dÉn ®Õn t¹o th+nh c¸c møc n¨ng l î ...