Microwave assisted synthesis of rare earth ions doped lanthanum orthoborate, their characterizations and investigations of luminescence properties
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2012
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: CANSIN BADAN
Eş Danışman: AYŞEN YILMAZ, OKAN ESENTÜRK
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Lantan ortoborat (LaBO3) geniş potansiyel uygulama alanları ve kayda değer özelliklerinden ötürü son yıllarda araştırmacıların dikkati çekmektedir. Bu malzemeler, birçok uygulama alanları için etkileyici magnetik özelliklere sahiptir. Bunun yanında, yüksek Vakum Ultra Viyole (VUV) şeffaflığı ve nadir toprak elementleriyle birleştiklerinde ortaya çıkan sıra dışı optik hasar eşiği bu malzemelerin özelliklerindendir.Bu çalışmanın birinci kısmı, saf lantan ortoborat'ın; evropiyum, disprosyum ve terbiyum katkılı lantan ortoborat'ın mikrodalga destekli sentezi ve mikrodalga destekli sol-jel metoduyla üç ayrı yakıt (sitrik asit, glisin ve üre) kullanarak sentezlenmesini ve katkılanmasını içermektedir. Lantan ortoborat günümüzde farklı yöntemlerle sentezlenmektedir, ancak, bu çalışmada iki alternatif yol önerilmektedir. Çalışmanın ikinci kısmı, sentez yöntemindeki değişiklikler, nadir toprak elementinin cinsi ve katkılanan nadir toprak elementi miktarındaki değişikler temel alınarak en iyi lüminesan değerlerini veren ürünü bulmayı kapsamaktadır.Mikrodalga sentezi metodu için üre kullanılmıştır. Mikrodalgada sentez tamamlandıktan sonra, malzeme 950° C' de iki saat ısıtılmıştır. Mikrodalga destekli sol-jel metodu içinse, sitrik asit ve glisin kullanılmıştır. Jel karışımı elde edildikten sonra, ürün 1200 W'luk mikrodalga fırında 10 dakikada başarılı bir şekilde sentezlenmiştir. Bu yöntem için de 950° C' de iki saat ısıtma uygulanmıştır.X Işınları toz kırınımı (XRD) metodu malzemenin karakterizasyonu için kullanılmıştır. Katkılı ve saf ürünün morfolojik çalışması Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM) kullanılarak tamamlanmıştır. Sentezlenen maddelerin uzay grubu Pnma, kristal sistemi ortorombik ve birim hücre parametreleri ise a= 5.876(1) ?, b= 5.105(9) ? c= 8.252(1) ? olarak bulunmuştur. Ayrıca, bağ yapısı ve bantları tanımlayabilmek adına FT-IR spektrometresi analizleri gerçekleştirilmiştir. Lüminesan çalışmaları da Floresans spektrometrisi kullanılarak en iyi emisyon geçiş yoğunluklarını bulabilmek adına gerçekleştirilmiştir.XRD analizleri lantan ortoborat'ların başarılı bir şekilde sentezlendiğini ispatlamaktadır. SEM görüntüleri lantan ortoborat partiküllerinin gruplaştığını ve düzensiz bir yapısı olduğunu göstermiştir. Üç farklı yakıt kullanaraktan sentezlenen ürünlerin farklı tanecik boyutlarının olduğu gözlenmiştir. FT-IR spektrometresinde tipik LaBO3 bantları gözlenmiştir bu da ürünlerin başarılı olarak sentezlendiğini destekler. Lüminesan çalışmalarında da en yoğun geçişlerin üre yakıtıyla sentezlenen malzemeden geldiği görülmüştür.