Investigation of the impact of cobalt ion doping on the synthesis and structure of magnesium orthoborate ceramic powders
Kobalt iyonu katkılamasının magnezyum ortoborat seramik tozlarının sentezi ve yapısı üzerindeki etkisinin araştırılması
- Tez No: 942489
- Danışmanlar: PROF. DR. AYŞE MORKAN, DR. ESRA GÖĞCEGÖZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 38
Özet
Bu tezde, katkısız ve kobalt iyonu katkılı nano boyutlu magnezyum ortoborat seramik tozlarının üretimi, geleneksel katı hal sentez tekniği kullanılarak gerçekleştirildi. Kobalt içeren magnezyum ortoboratlar, başlangıç malzemesi olarak Mg(NO3)2.6H2O, 5% fazla H3BO3 ve kobalt nitrat Co(NO3)2.6H2O kullanılarak hazırlandı. Mg3-xCox(BO3)2 (x: 0.005, 0.01, 0.025, 0.05, 0.075, 0.500, 1.000, 1.500, 2.000, 2.500) formülü ile verilen kotoit tipi magnezyum boratların elde edilmesinde kobalt metal iyonunun farklı konsantrasyonları kullanılmıştır. Sentezlenen ürünlerin yapısal özelliklerine farklı konsantrasyonlarda kobalt metalinin etkisi, XRD tekniği ile incelenmiştir. XRD verileri incelendiğinde, 900oC de ortorombik kristal sisteminde elde edilen kotoit yapılı boratlı malzemelerde, düşük miktarda katkılanan Co(II) iyonunun, kotoidin kristal yapısında herhangi bir değişiklik yapmadığı gözlenmiştir. Ancak kobalt iyonu içeriği arttıkça kobalt ortoboratın (Co₃(BO₃)₂) oluşumu belirgin hale gelmiştir. Ayrıca FTIR tekniği ortoboratların tüm karakteristik bantlarının 2000–500 cm−1 arasında gözlendiğini ortaya çıkarmıştır. DRS çalışmalarına göre tüm bileşiklerin absorbans spektrumları 250 ve 335 nm'de iki bant göstermiştir. Kobalt içeren magnezyum ortoborat örneklerinin UV bant pozisyonlarının saf Mg₃(BO₃)₂) ile karşılaştırıldığında farklı dalga boylarına kaydığı gözlemlenmiştir. Ayrıca, kobalt içeren kotoit tipi magnezyum ortoborat seramik tozlarının termal özellikleri de, TG/DTA teknikleri kullanılarak incelenmiş ve bu çalışmada hazırlanan tüm ortoborat ürünleri için 1390°C civarında endotermik bir pikin varlığı saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the synthesis of undoped and cobalt ion doped nanosized magnesium orthoborate ceramic powders was carried out via conventional solid state synthesis technique. Cobalt-containing magnesium orthoborates were prepared using Mg(NO3)2.6H2O, 5% excess H3BO3 and cobalt nitrate Co(NO3)2.6H2O as starting materials. Different concentrations of cobalt metal ion were used to obtain the kotoite type of magnesium orthoborate given within the formula Mg3-xCox(BO3)2 (x: 0.005, 0.01, 0.025, 0.05, 0.075, 0.500, 1.000, 1.500, 2.000, 2.500). The impact of different concentrations of cobalt metal on the structural features of the synthesized products was examined by the XRD technique. When the XRD data were examined, it was observed that in the kotoite structured borate materials obtained in the orthorhombic crystal system at 900oC, the low amount of Co(II) ion added did not cause any change in the crystal structure of the kotoite. However as the cobalt ion content increased, the formation of cobalt orthoborate (Co₃(BO₃)₂) has became evident. Additionally, FTIR analysis revealed that all the characteristic bands of orthoborates were observed between 2000–500 cm− 1. According to the DRS studies, the absorbance spectra of all compounds showed two bands at 250 and 335 nm. It has been observed that the UV band positions for cobalt containing magnesium orthoborate samples slightly shift to the different wavelengths in comparison with the pure Mg3(BO3)2. In addition, the thermal properties of cobalt-containing kotoite-type magnesium orthoborate ceramic powders were examined using TG/DTA techniques, and the presence of an endothermic peak around 1390°C was detected for all orthoborate products prepared in this study.
Benzer Tezler
- Design of boron doped (nickel manganese cobalt containing) NMC 811 cathode active materials
Bor katkılanmış (nikel mangan kobalt içeren) NMC811 katot aktif malzemelerinin tasarımı
İBRAHİM CAN TOPAKTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ
- Graphene based materials obtained from graphite and polyacrylonitrile based carbon fiber for energy storage and conversion systems
Enerji depolama ve dönüşüm sistemleri için grafit ve poliakrilonitril esaslı karbon fiberden grafen tabanlı malzemelerin üretilmesi
MEHMET GİRAY ERSÖZOĞLU
Doktora
İngilizce
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
PROF. DR. YÜCEL ŞAHİN
- Kullanılmış lityum-iyon pil katot malzemesindeki değerli metallerin okzalik asit çözeltisindeki liç kinetiğinin incelenmesi
Investigation of leaching kinetics of valuable metals in spent lithium-ion battery cathode material in oxalic acid solution
SAFİYE TANRIVERDİ TERZİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDAT İLHAN
- Investigation of thermal propagation in electric vehicle high voltage batteries
Elektrikli araç yüksek gerilim bataryalarında ısıl yayılım araştırması
KADİR ARAS
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN YAVUZ
- State of charge estimation of lithium-ion batteries using machine learning approach
Makine öğrenmesi yaklaşımı kullanılarak lityum iyon pillerin şarj durumu tahmini
OSMAN ALPER ALTUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE AYAZ