การสังเคราะห์และปรับปรุงสมบัติการเปล่งแสงของวัสดุประกอบออกไซด์เชิงซ้อนโครงสร้างสปิเนลซิงค์อลูมิเนต (ZnAl2O4) โดยการเจือไอออนของธาตุในกลุ่มแลนทาไนด์
ชื่อผู้แต่งข้างต้นเป็นข้อความจากระเบียนผลงาน ไม่ได้ผูกกับรหัสนักวิจัย จึงกดดูผลงานอื่นของบุคคลนี้ไม่ได้ — ในคลังนี้ 142,080 ผลงาน (63.6% ของทั้งหมด) มีชื่อผู้แต่งที่เชื่อมกับหน้าผู้แต่งได้ และ 60,298 ผลงาน (27.0%) มีผู้แต่งที่ผูกกับรหัสนักวิจัยจริง ส่วนอีก 81,382 ผลงานไม่มีข้อมูลผู้แต่งเลย (มีชื่อผู้แต่งเป็นข้อความอยู่ 142,009 ผลงาน = 63.5%)
บทคัดย่อ
โครงการวิจัยนี้มุ่งศึกษาเกี่ยวกับการสังเคราะห์และปรับปรุงสมบัติทางแสงของวัสดุนาโนซิงค์อลูมิเนต (ZnAl2O4) โดยการเจือโลหะแลนทาไนด์ด้วยกระบวนการพื้นฐานโซลเจลร่วมกับกระบวนการบดด้วยลูกบด ซึ่งจะใช้สารตั้งต้นที่เป็นกลุ่มวัสดุออกไซด์โดยในส่วนแรกจะเน้นการหากระบวนการสังเคราะห์ที่เหมาะสมได้แก่ 1)การสังเคราะห์ด้วยกระบวนการโซล-เจลผ่านกระบวนการตกตะกอนร่วมกับกระบวนการบดด้วยลูกบด 2) การสังเคราะห์ด้วยกระบวนปั่นกวนทางกายภาพร่วมกับสารละลายกรด และ 3) การสังเคราะห์ด้วยกระบวนการบดด้วยความเร็วรอบสูงร่วมกับการเผาที่อุณหภูมิสูง จากนั้นทําการศึกษาอิทธิพลของการเจือโลหะแลนทาไนด์ที่มีผลต่อสมบัติทางโครงสร้างและสมบัติทางแสงของผลิตภัณฑ์พบว่า กระบวนการที่3 จะเป็นกระบวนการที่ทําให้เกิดผลิตภัณฑ์ซิงค์อลูมิเนตที่มีความบริสุทธิ์สูง และลดปริมาณการเกิดผลิตภัณฑ์ในรูปแบบของวัสดุประกอบได้เมื่อสารตั้งต้นเป็นรูปแบบวัสดุออกไซด์นอกจากนั้นการบดและการให้ความร้อนหลาย ๆ รอบจะทําให้เกิดการก่อตัวเป็นวัสดุออกไซด์เชิงซ้อนของซิงค์อลูมิเนตเพิ่มมากขึ้น เมื่อทําการวิเคราะห์ลักษณะทางโครงสร้างด้วยวิธีการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์พบว่า โครงสร้างผลึกของอนุภาคนาโนซิงค์อลูมิเนตเป็นแบบสปิเนลและไม่มีการ ปนเปื้อนของสารอื่น ความเป็นผลึกของซิงค์อลูมิเนตสูงที่สุดทอนไขการเจือโลหะแซมมาเรียมเท่ากับ 0.5เปอร์เซ็นต์โดยน้ําหนักในซิงค์อลูมิเนต แต่การเพิ่มปริมาณการเจือโลหะแซมมาเรียมเข้าไปในซิงค์อลูมิเนตพบว่ามีการเกิดวัฎภาคแปลกปลอมที่ เกิดจากการแทนทของอะตอมซิงค์ด้วยอะตอมแซมมาเรียมส่งผลทําให้เกิดวัฏภาค ซัมมาเรียมอลูมิเนตและซิงค์ออกไซด์ส่วนผลการวิเคราะห์โครงสร้างทางเคมีด้วย FTIR ในช่วงเลขคลื่น 750-450ต่อตางรางเซนติเมตร แสดงให้เห็นว่าการเจือโลหะแซมมาเรียมลงในซิงค์อลูมิเนตยังคงทําให้สารหลักยังคงเป็นโครงสร้างสปิเนลแบบปกติแม้จะมีการเกิดวัฏภาคแปลกปลอมเมื่ อมีการเพิ่มปริมาณแซมมาเรียม ส่วนรูปแบบการสะท้อนแสงของการเจือโลหะแซมมาเรียมในวัสดุซิงค์อลูมิเนตพบว่า มีการเลอนของขอบการดูดกลืนใน รูปแบบ Red-shifted เนื่องจากแซมมาเรียมประพฤติตัวเป็นระดับพลังงานงานสารเจือ ส่วนสมบัติการเปล่งแสงของสารตัวอย่างนั้นจะมีการเปล่งแสงได้ที่พีคเด่นเกิดขึ้นที่ตําแหน่งความยาวคลื่นในช่วง 650 -730 นาโนเมตรซึ่งสอดคล้องกับการเปล่งแสงจากสารเจือปนโครเมียมซึ่งเกิดมาจากกระบวนการสังเคราะห์ที่ใช้ลูกบดจากสแตนเลส โดยสารตัวอย่างที่ผ่านการเจือด้วยโลหะแซมมาเรียมที่เงื่อนไข 0.5 เปอร์เซ็นต์โดยน้ําหนัก จะมีการเปล่งแสงมากที่สุดเมื่อเทียบกับสารหลักซิงค์อลูมิเนต ซึ่งเกิดจากการมีอยู่ของโลหะแซมมาเรียมจะเป็นตัวเสริมในการรับพลังงานแสงที่มากระตุ้น ส่วนการวิเคราะห์ XANES สเปกตรัมที่ได้จากสารตัวอย่างซิงค์อะลูมิเนตในทุกการเจือด้วยโลหะแซมมาเรียมที่ปริมาณต่าง ๆ มีลักษณะเหมือนกับ XANES สเปกตรัมที่ได้จากสารมาตรฐานซิงค์อลูมิเนตและโลหะแซมมาเรียม ซึ่งยืนยันได้ว่า อะตอม Zn มีประจุ 2+ และ Sm มีประจุเป็น 0 คําสําคัญ : วัสดุเรืองแสง ซิงค์อลูมิเนต โลหะแลนทาไนด์กระบวนการโซลเจล กระบวนการบด