Study of synthesis and optical properties of transition metal substituted LDH nanoparticles
Geçiş metali değişimli LDH nanopartiküllerinin sentezi ve optik özelliklerinin incelenmesi
- Tez No: 897274
- Danışmanlar: PROF. DR. AYŞE MORKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- 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: 58
Özet
Mg3-x-yM×M'y/Al1, çift metal değişimli Mg-Al tabakalı çift hidroksitlerin (TÇH) genel formülüdür. Bu çalışmada, magnezyum, TÇH'nin brusit benzeri katmanlarında iki farklı metal katyonu (M (Zn) ve M' (Ni ve Co) ile ikame edilerek, MgZnNiAl TÇH ve MgZnCoAl TÇH, optimize edilmiş koşullar altında sol-jel yöntemiyle başarıyla sentezlendi. Karşılık gelen TÇH malzemeleri, çinko ve alüminyumun derişimleri sabit tutularak, Mg:Ni ve Mg:Co metallerinin derişimleri değişen molar oranları kullanılarak hazırlandılar. Sentezlenen TÇH numuneleri, X-ışını kırınımı (XRD), Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR) ve ultraviyole görünür (UV-Vis) spektroskopisi dahil olmak üzere bir dizi analitik teknik kullanılarak kapsamlı bir şekilde karakterize edildi; bu, TÇH'lerin yapısal ve bileşimsel özelliklerinin geniş bir şekilde anlaşılmasını sağladı. UV-VIS spektroskopi ve XRD verileri, malzemelerin, kristalit boyutlarını (D), kafes parametrelerini (a ve c), mikro gerilimi (ε), atomların konumlarını ve yer değiştirmelerini (u), birim hücrenin hacmini (v), bant aralığı ve dielektrik sabitini hesaplamak için kullanıldı. XRD verileri incelendiğinde, MgZnNiAl TÇH ve MgZnCoAl TÇH için benzer desenlerin elde edildiği ve böylece bu malzemelerin, ortak yapısal omurgaya sahip oldukları, ayrıca MgZnNiAl LDH örneklerinin daha yüksek bir kristallik gösterdiği ortaya konuldu. FT-IR spektrumları, TÇH yapısındaki hidroksil grupları (OH-) ve nitrat (NO3-) gruplarının titreşim modlarına karşılık gelen farklı tepe noktaları olduğunu gösterdi. Ayrıca bu çalışmada, metal katyonlarının değişen konsantrasyonlarının, TÇH malzemelerinin bileşimini, yapısını, optik özelliklerini ve fonksiyonel karakteristiklerini önemli ölçüde etkilediği bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
Mg3-x-yM×M'y/Al1 is the general formula of double metal-substituted magnesium aluminum layered double hydroxides. In this study, Mg-Al LDH, where magnesium is substituted by two different metal cations, M (Zn) and M' (Ni or Co), in the brucite-like layers of the LDH. MgZnNiAl LDH and MgZnCoAl LDH were successfully synthesized through the sol-gel method under optimized conditions. The corresponding LDH materials were prepared with different stoichiometry by varying the molar ratios of Mg:Ni and Mg:Co whereas zinc and aluminum concentrations were kept constant. The as-prepared LDH materials were thoroughly investigated by a range of analytical techniques such as FT-IR spectroscopy, X-ray diffraction and also ultraviolet-visible spectroscopy, which provided a wide understanding of the compositional and structural characteristics of the Mg-Al LDH. The obtained data of UV-Vis spectroscopy and XRD were utilized to calculate lattice parameters (a and c), crystallite sizes (D), microstrain (ε), positions and displacements of atoms (u), volume of the unit cell (v), band gap, and dielectric constant. XRD data revealed similar patterns for the MgZnNiAl LDH and MgZnCoAl LDH, suggesting that they have common structural backbone, moreover, MgZnNiAl LDH samples showed a higher crystallinity. FT-IR spectra showed the distinct bands corresponding to the vibrational modes of the hydroxyl groups (OH-) and nitrate (NO3-) groups within LDH structure. Moreover, it was found that varying concentrations of metal cations significantly affected the composition, structure, optical properties and functional characteristics of LDH materials.
Benzer Tezler
- İyon seçici sol-jel film sentezi ve optik sensör olarak kullanmı
Ion selective sol-gel film synthesis and usage as optical sensor
MERVE UMUTLU
- Diaza-dioxa substitue ftalosiyanin, oksim ve kompleksleri
Diaza-dioxa substitue phthalocyanine, oxime and complexes
ESİN HAMURYUDAN
