Structural characteristics in long afterglow strontium aluminate compounds: An investigation with Raman and FTIR spectroscopy
Israrlı-ışıldamalı stronsiyum alüminat bileşiğinde yapısal özelliklerin Raman ve FTIR spektroskopisi ile araştırılması
- Tez No: 759050
- Danışmanlar: PROF. DR. CLEVA OWYANG GÜLGÜN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 134
Özet
Israrlı ışıma yayan evropiyum (Eu2+), disprozyum (Dy3+) ve bor (B) katkılı stronsiyum alüminat bileşikleri, sıfır enerji tüketimi ile aydınlatma sunmaları ile bilinirler. Bu özellik onları güvenlik tabelaları ve boyalarda kullanım için çekici kılar. B'un , Eu ve Dy birlikte katkılı stronsiyum alüminatların ısrarlı ışıma süresini uzattığı iyi bilinmesine rağmen, B'un ısrarlı ışımayı destekleyen malzeme yapısının oluşumunu nasıl etkilediği açık değildir. Önceki çalışmalarımızda, B'un arayer olarak Sr4Al14O25:Eu, Dy yapısına dahil olduğu gösterilmiştir. Bu tezin amacı ise B'un bu tür bileşiklerdeki atomik düzenlemeleri nasıl yönlendirdiğini açıklamaktır. Bu amaçla, malzemenin bölgesel yapılarını ve içeriğinde bulunan kısa mesafe düzenli atomik yapıların incelenmesi için FTIR ve Raman spektroskopisi kullanılmıştır. Mikro-Raman spektroskopisi, mikrometre seviyesinde uzaysal çözümlenmiş bilgiler ortaya çıkardığı için, mikron seviyede üretilen stronsiyum aluminat pigmentlerinin analizi için oldukça uygun bir yöntemdir. Sonuçlarımız gösterdi ki, Eu ve Dy ortak katkılı Sr4Al14O25 (S4A7ED) 30 40 mol% B2O3 ile sentezlenen kompozisyonlar en uzun ısrarlı ışımayı sergiledi ve bu kompozisyonlar en yüksek miktarda uzun ışıma fazlarına sahip değildir. Elektriksel yüklü köprü yapmayan oksijenlerin S4A7ED kristal yapısına girebilmesi için optimum miktarda B gereklidir. Ayrıca, Si, P ve Zr gibi diğer cam yapıcı öncülerin kullanılmasının da S4A7ED bileşiklerin ısrarlı ışıma süresini uzattığı gösterilmiştir. Bu durum köprü kurmayan oksijenlerin yapıya girmesi sonucu oluşan yapısal değişimlerden kaynaklıdır. Bu çalışmada ortaya çıkan deneysel kanıtlar ışığında yeni bir uzun süreli parlama gösteren bileşik sınıfının keşfedildiği düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
Europium (Eu2+), dysprosium (Dy3+), and boron (B) co-doped strontium aluminate compounds emitting persistent luminescence (PersiL) are well-known for offering illumination with zero energy consumption making them attractive for use in safety signage and paint. Although B is well known to extend the persistence of luminescence from Eu and Dy co-doped strontium aluminates, it is not clear how B induces the formation of the material structure that supports extreme afterglow. Previous work suggests that B incorporates interstitially into Sr4Al14O25: Eu, Dy. The objective of this dissertation is to elucidate how B directs the atomic arrangements in such compounds. To set the stage, we applied materials characterization tools that reveal information about short-range order and localized environments, FTIR and Raman spectroscopy. Because micro-Raman reveals spatially resolved information at the micrometer scale, it is particularly well suited for analyzing strontium aluminate pigments, which can be produced with micron-sized grains. Eu and Dy co-doped Sr4Al14O25 (S4A7ED) synthesized with 30-40 mol% B2O3 displayed the longest duration of PersiL, and these compositions do not contain the highest amount of the long persistence phases. Instead, an optimal amount of B is necessary for the incorporation of electrically charged, nonbridging oxygen (NBO) into the doped S4A7ED crystal structure. The use of oxide glass forming precursors of Si, P, and Zr during Pechini processing also extended PersiL in S4A7ED compounds and was correlated with structural changes arising from NBO incorporation. Through the experimental evidence revealed in this work, we discovered a new class of long afterglow compounds.
Benzer Tezler
- Synthesis and characterization of strontium aluminate based nanophospors
Nano boyutta stronsiyum aluminat esaslı fosfor sentezi ve karakterizasyonu
MEHMET DURMUŞ ÇALIŞIR
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURİ SOLAK
- Stronsiyum magnezyum silikat esaslı fosforesans malzemelerde nadir toprak elementlerinin fosforesan özellikleri etkileri
Effects of rare earth elements on phosphorescent properties in magnesium silicate based phosphorescence materials
BİRGÜL AYVALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURİ SOLAK
- Fosfat bağlı kalıp malzemelerinin geliştirilmesi
The Phosphate bonded investment materials
BURAK FENERCİ
- Investigation of electrical, thermal and chemical characteristics of zinc borate-filled htv silicone rubber composites
Çinko borat katkılı htv silikon kauçuk kompozitlerinin elektriksel, ısıl ve kimyasal özelliklerinin incelenmesi
İDRİS ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SUAT İLHAN
- Türk sigorta sektörünün piyasa yapısı ve analizi
Market structure and anaysis of Turkish insurance sector
LÜTFİ AYKAÇ