Kotoit Tipinde Metal Ortoboratların, A3-XBx(BO3)2 (A= Mg, Co And Ni; B= Mn, Pr, Sm, Eu, Dy, Tb, Ce), Sentezi ve Luminesans Özelliklerinin Belirlenmesi

Bu çalışmada, katkılı metal borat malzemeleri için alternatif sentez yöntemi sunulmuştur. Yeni karma metal ortoborat, A3-xBx(BO3)2 (A= Mg, Co and Ni; B= Mn, Fe, Pb, Ce, Pr, Sm, Eu, Dy, Tb, ve Tm; x = 0.000, 0.005, 0.010, 0.020, 0.050 ve 0.100), nano malzemeler çözeltide yanma metodu kullanılarak sentezlenmiştir. Sentezlenen malzemelerin yapısal karakterizasyonu, kristalliği, bağ yapıları, morfolojik özellikleri ve lu?minesans özellikleri Xışınları toz kırınım tekniği, infrared (FT-IR) spektroskopisi, Taramalı elektron mikroskobu ve fotolu?minesans spektroskopisi yöntemleri kullanılarak belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre yanma reaksiyonu gerçekleştikten sonra kristalliği yu?ksek saf malzemeler elde etmek için u?ru?nlerin 900ºC de 1 saat ısıtılması yeterlidir. Sentezlenen malzemelerin optimum konsantrasyonlarının X-ray desenleri kullanılarak yapılan katkıların birim hu?cre parametreleri u?zerindeki etkileri, Jana2006 yapısal analiz programı kullanılarak analiz edilmiştir. Ayrıca yapılan katkıların malzemenin yoğunluğu, yu?zey alanı ve kristal boyutları u?zerindeki etkisi Debye-Scherrer denklemi kullanılarak belirlenmiş ve Mn, Fe, Pb, Ce, Pr, Sm, Eu, Dy, Tb, ve Tm katkılı Mg3(BO3)2 konut bileşikleri için tanecik boyutunun 29.63 ile 33.60 nm arasında; katkılı Co3(BO3)2 konut bileşikleri için tanecik boyutunun ise 37.16 ile 38.93 nm arasında; katkılı Ni3(BO3)2 konut bileşikleri için tanecik boyutunun 34.81 ile 36.41 nm arasında olduğu hesaplanmıştır. Malzemelerin sentez koşullarının optimizasyonu başlangıç jelleri kullanılarak termogravimetrik analiz-diferansiyel ısısal analiz (TG/DTA) yöntemi ile yapılmıştır. Sentezlenen malzemelerin ışıma özellikleri incelendiğinde katkılı Mg3(BO3)2 malzemeleri lu?minesans özellik gösterirken, katkılı Ni3(BO3)2 ve Co3(BO3)2 bileşiklerinin lu?minesans özelliklerinin bulunmadığı göru?lmu?ştu?r. Çözeltide yanma yöntemi ile sentezlenen Mg3(BO3)2 bileşiğinin lu?minesans malzemeler u?retmek için iyi bir konak malzeme olduğu ilk defa bu projede yapılan çalışmalarla belirlenmiştir. Katkılı Mg3(BO3)2 malzemeleri arasından en gu?çlu? lu?minesans özellik gösteren malzemelerin evropyum (Eu) ve terbiyum (Tb) katkılı malzemeler olduğu yapılan araştırmalarla tespit edilmiştir. Ayrıca katkılanan metallerin konsantrasyonunun malzemelerin lu?minesans özellikleri u?zerindeki etkisi incelenmiş ve her bir katkılı malzeme için optimum konsantrasyon oranları belirlenmiştir. En yu?ksek ışıma veren konsantrasyonun Mn, Pr, Eu, Dy ve Tb için %1, Fe, Pb, Ce, Sm ve Tm için ise %0.5 olduğu bulunmuştur.