The impact of thermal processing on the fabrication of some nanosized metal borates and hydrotalcite materials
Isıl işlemin bazı nano boyutlu metal boratlar ve hidrotalsit malzemelerin fabrikasyonu üzerindeki etkisi
- Tez No: 889148
- Danışmanlar: PROF. DR. AYŞE MORKAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 215
Özet
Bu çalışma, ısıl işlemin bazı nano boyutlu metal boratlar ve katmanlı çift hidroksitlerin (KÇH) fabrikasyonu üzerindeki etkisini araştırmıştır. Metal boratlar ve hidrotalsit malzemeler sırasıyla çözeltide yanma sentezi (ÇYS) ve sol-jel yöntemi ile hazırlanmıştır. Sentezlenen malzemelerin yapısal analizi, X-ışını kırınımı (XRD) ve FTIR spektroskopisi ile gerçekleştirilirken, optik özellikleri, morfolojisi ve elementel bileşimleri hakkındaki bilgiler sırasıyla, UV-Vis, FESEM ve EDX teknikleri ile sağlanmıştır. Bu çalışmanın ilk kısmında, XRD verilerinin analizi, nadir toprak metali katkılı nano boyutlu magnezyum piroboratların, Mg2B2O5: RE3+ (RE: Ce3+, Eu3+, Tb3+), 800°C'de monoklinik fazda kristalleştiğini ve daha yüksek sıcaklıklarda triklinik faza dönüştüğünü ortaya koymuştur. Tartaric asitin en etkili yakıt olduğu belirlenmiş ve hesaplanan optik bant aralığı enerjilerinin, 3.20-5.70 eV arasında olduğu bulunmuştur. FESEM-EDX çalışmaları, bileşiklerin, düzensiz granüler morfolojide olduğunu ve istenen tüm elementlerin varlığını doğrulamıştır. İkinci kısımda, nano yapılı beta-lityum piroborat, tartarik asit ve glisin yakıtları kullanılarak ilk kez ÇYS yöntemi ile başarıyla sentezlenmiş, 640°C'de yüksek kristalliniteye sahip rombus benzeri morfoloji elde edilmiş ve daha yüksek sıcaklıklarda Li3BO3 ve Li6B4O9'a dönüştüğü gözlenmiştir. Optik bant enerji aralığı 3.00-3.05 eV arasında hesaplanmıştır. Ayrıca, lityum magnezyum borat, 400°C'de tartarik asit yakıtı ile ilk kez ÇYS yöntemiyle sentezlenmiştir. Son kısımda, çift metal değişimli Mg3-x-yZnxMy (M: Cu ve Mn)/Al1 KÇH'ler, düşük sıcaklıkta nano boyutta plaka benzeri yapılar olarak üretilmiştir. EDX analizi, tüm elementlerin varlığını doğrulamış, DRS analizi ise Mn içeren KÇH'lerin, Cu içerenlere (2.98–3.02 eV) kıyasla daha küçük optik bant aralıklarına (2.24-2.51 eV) sahip olduğunu ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
This work investigated the impact of thermal processing on the fabrication of some nanosized metal borates and layered double hydroxides (LDHs). Metal borates and hydrotalcite materials were prepared via solution combustion synthesis (SCS), and sol-gel method, respectively. X-ray diffraction and FTIR spectroscopy were conducted for structural analysis, while UV-Vis, FESEM, and EDX provided insights into optical properties, morphology, and elemental composition of the synthesized materials. In the first part of this study, The XRD analysis revealed that rare earth-doped magnesium pyroborates, Mg2B2O5: RE3+ (RE: Ce3+, Eu3+, Tb3+) crystallized in monoclinic phases at 800°C, transitioning to triclinic phases at higher temperatures. Tartaric acid was identified as the most effective fuel and the optical band gap energy found to be between 3.20-5.70 eV. The FESEM-EDX studies confirming the presence of all elements in irregular granular morphology. In the second part, nanosized beta-Li4B2O5 was successfully synthesized for the first time using SCS with tartaric acid and glycine fuel, achieving high crystallinity rhombus-like morphology at 640°C and decomposing into Li3BO3 and Li6B4O9 at higher temperatures. The optical band gap calculated to be varied from 3.00-3.05 eV. Additionally, the lithium magnesium borate was also prepared for the first instances with tartaric acid fuel at 400°C. In the last part, nanosized double-metal substituted, Mg3-x-yZnxMy (M: Cu and Mn)/Al1 LDHs were fabricated in plate-like morphology through low-temperature processing. EDX analysis confirmed the presence of all elements, while DRS analysis revealed that MgZnMn/Al LDHs had smaller optical band gaps (2.24-2.51 eV) than MgZnCu/Al LDHs (2.98–3.02 eV).
Benzer Tezler
- Seramik birleştirme teknolojisi ve yapısal seramiklerin lehimlenmesi
Ceramic foining technology and brazing of structural ceramics
OSMAN AKKOCA
- Elektron ışın kaynağı ve otomotiv endüstrisindeki uygulamaları
Başlık çevirisi yok
ERCAN CİHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELAHATTİN ANIK
- Bilgisayar yardımıyla süper alaşım malzeme verileri ve tasarım kriterleri kütüphanesi oluşturulması
Başlık çevirisi yok
M.ÇAĞLAYAN TAŞÇIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET DEMİRKOL
- Tümdevre üretiminde polisilisyumum plazma ortamında aşındırılması
Başlık çevirisi yok
SEMA İMRAHOR İLYAS
- Hidrasyon/dehidrasyon (HDH) yöntemiyle geri dönüştürülen Ti6Al4V talaşından titanyum esaslı kaplama üretimi
Producing of titanium based coating from recycled Ti6Al4V turnings by hydrogenation/dehydrogenation (HDH) technique
DİLARA ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU