การศึกษาแก้วซิลิเกตที่เจือโลหะไอออน

Abstract

         ตัวอย่างแก้วซิลิเกตในงานวิจัยนี้เตรียมโดยใช้แกลบเป็นแหล่งของซิลิกา ส่วนประกอบพื้นฐานของแก้วซิลิเกตประกอบด้วย SiO₂ (จากขี้เถ้าแกลบ) Na₂CO₃, K₂CO₃, ZnO, H₃BO₃ และ Al₂O₃ ใช้ Nd₂O₃ และ Er₂O₃ ในการทำให้เกิดสีในแก้ว สีของแก้วที่ได้มีสีฟ้า (เจือด้วย Nd₂O₃) และสีชมพู (เจือด้วย Er₂O₃)  สัมประสิทธิ์การขยายตัวของ Nd₂O₃ glass มีค่าเท่ากับ 1.30 x 10^-5 ºC^-1 ส่วนของ Er₂O₃ glass มีค่าเท่ากับ 1.34 x 10^-5 ºC^-1 ข้อมูลการขยายตัวเชิงความร้อนนี้สอดคล้องกับแก้วซิลิเกตอื่นๆ ศึกษาลักษณะจำเพาะของการสั่นของพันธะด้วยอินฟราเรดสเปคโตรสโกปี ข้อมูลการดูดกลืนแสงของแก้วสีในช่วงวิซิเบิลถูกบันทึกด้วยวิซิเบิลสเปคโตรสโกปี ศึกษาเลขออกซิเดชันและข้อมูลการเกิดโคออร์ดิเนชันของไอออนโลหะในแก้วด้วยสเปคโตรสโกปีการดูดกลืนรังสีเอ็กซ์ จากข้อมูลการดูดกลืนรังสีเอ็กซ์พบ Nd³⁺ และ Er³⁺ ใน Nd₂O₃ glassและ Er₂O₃ glass ตามลำดับ 

          The silicate glass samples in this research work were prepared using rice husk as the source of silica. The base composition of silicate glass is composed of SiO₂ (from rice husk ash), Na₂CO₃, K₂CO₃, ZnO, H₃BO₃, CaO, and Al₂O₃. Nd₂O₃ and Er₂O₃ were used for coloring the glass. The color of the glass obtained was blue (doped with Nd₂O₃) and pink (doped with Er₂O₃). The expansion coefficient of Nd₂O₃-doped glass is 1.30 x 10^-5 ºC^-1 while that of Er₂O₃-doped glass is 1.34 x 10^-5 ºC^-1. The thermal expansion data corresponds to another silicate glass. The finger prints of the bond vibrations were studied using IR spectroscopy. The visible absorption data of the doped glass were recorded using visible spectrophotometer. While the oxidation states and the coordination information of the metal ions in the glass matrix were investigated using X-ray absorption spectroscopy. From the XAS data, Nd³⁺ and Er³⁺ were found in Nd₂O₃- and Er₂O₃-doped glass respectively.