Karışık metal katyonlu borat yapılarının sentezi, yapısal özelliklerinin incelenmesi ve fotodiyot uygulamaları
Synthesis of mixed metal cation borate structures, investigation of their structural properties and photodyode applications
- Tez No: 958572
- Danışmanlar: PROF. DR. DURSUN ALİ KÖSE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hitit Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 298
Özet
Bu çalışma kapsamında sentezlenen MMeR(BO₃)₂ (M: Na⁺, K⁺; Me: Sr²⁺, Ca²⁺, Ba²⁺; R: La³⁺, Ce³⁺, Nd³⁺, Sm³⁺, Er³⁺) formülasyonuna sahip borat yapıları, literatürde bulunan borat bileşiklerinden farklılık göstermektedir. Üç farklı katyon içeren karışık metal boratların sentezinde, katyonların asetat tuzları kullanılarak katı hal yöntemi tercih edilmiştir. Karışık metal boratlar, bir borat molekülü ile iki veya daha fazla metal katyonunun birleşimiyle oluşan bileşiklerdir. Sentezlenen bu karışık metal borat yapılarında; alkali metal katyonları altı oksijen atomu ile, toprak alkali metal (AEM) katyonları dokuz oksijen atomu ile ve nadir toprak elementi (NTE) katyonları ise altı oksijen atomu ile koordine hâlde bulunmaktadır. Son yıllarda, borat malzemelerinin yapısal çeşitliliği ve fonksiyonel özellikleri nedeniyle araştırmalarda yoğun biçimde yer aldığı görülmektedir. Borat bileşiklerinin hem endüstriyel hem de bilimsel araştırma alanları açısından taşıdığı önem göz önünde bulundurulduğunda, bu çalışmanın temel amacı; yeni tip karışık metal borat bileşiklerinin sentezlenmesi ve bu bileşiklerin yapısal özelliklerinin araştırılmasıdır. İzole bor grupları (BO₃³⁻) ve (BO₄⁴⁻) içeren yapılar, görünür (VIS) bölgeden derin ultraviyole (UV) bölgesine kadar geniş bir kullanım potansiyeline sahiptir. Karışık metal boratlar, plazma ekran panellerinin lüminesans verimliliği, zaman kararlılığı, ömür süresi ve renk saflığı gibi performans özelliklerinin iyileştirilmesine yönelik potansiyel malzemeler olarak değerlendirilmektedir. Bu çalışmada sentezlenen karışık metal borat bileşikleri; toz x-ışını kırınımı (P-XRD), Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopi (FT-IR), indüktif eşleşmeli plazma-kütle spektrometrisi (ICP-MS), termal analiz (TGA/DTA), taramalı elektron mikroskobu-enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (SEM-EDX) ve fotolüminesans (PL) spektroskopisi gibi çeşitli tekniklerle karakterize edilmiştir. Karakterize edilen malzemelerden bazıları (KCaLa(BO₃)₂, KCaNd(BO₃)₂, KSrSm(BO₃)₂, KCaSm(BO₃)₂ ve NaSrEr(BO₃)₂), fotodiyot uygulamaları kapsamında incelenmek üzere aygıt hâline getirilmiştir.
Özet (Çeviri)
The borate structures with the general formula MMeR(BO₃)₂ (M: Na⁺, K⁺; Me: Sr²⁺, Ca²⁺, Ba²⁺; R: La³⁺, Ce³⁺, Nd³⁺, Sm³⁺, Er³⁺), synthesized within the scope of this study, exhibit structural differences compared to borate compounds reported in the literature. In the synthesis of mixed-metal borates containing three different cations, the acetate salts of the cations were used, and the solid-state method was preferred. Mixed-metal borates are compounds formed by the combination of a borate group and two or more metal cations. In the structure of the synthesized mixed-metal borates, alkali metal cations are coordinated by six oxygen atoms, alkaline earth metal (AEM) cations by nine oxygen atoms, and rare earth metal (REM) cations by six oxygen atoms. In recent years, borate materials have increasingly attracted research attention due to their structural diversity and functional properties. Considering the importance of borate compounds in both industrial and scientific research fields, the primary aim of this study is to synthesize novel types of mixed-metal borate compounds and investigate their structural properties. Structures containing isolated boron groups (BO₃³⁻) and (BO₄⁴⁻) demonstrate strong potential for use across a wide spectral range, from the visible (VIS) to deep ultraviolet (UV) regions. Mixed-metal borates are considered promising candidates for improving performance characteristics such as luminescence efficiency, temporal stability, lifetime, and color purity in plasma display panels. The mixed-metal borate compounds synthesized in this study were characterized using various techniques, including powder X-ray diffraction (P-XRD), Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), thermal analysis (TGA/DTA), scanning electron microscopy coupled with energy-dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX), and photoluminescence (PL) spectroscopy. Some of the characterized materials (KCaLa(BO₃)₂, KCaNd(BO₃)₂, KSrSm(BO₃)₂, KCaSm(BO₃)₂ and NaSrEr(BO₃)₂) have been developed into devices to be investigated in the context of photodiode applications.
Benzer Tezler
- Bazı lantanid grubu metal katyonlarının tek ve karışık ligand komplekslerinin sentezi ve yapısal karakterizasyonları
Synthesis and structural characterization of single and mixed ligand complexes some lantanid group metal cations
LERİMAN ZEYBEL
- Tetra-aza coranandların sentezleri ve kompleksleşme yeteneklerinin potansiyometrik, kondüktometrik ve sıvı-sıvı ekstraksiyon yöntemleri ile belirlenmesi
The synthesis of coronands and studies of their complexation ability using potentiometric, conductometric and liquid-liquid extraction methods
BAKİ ÇİÇEK
- Mixed-anion photochromic yttrium oxyhydride and gadolinium oxyhydride: Research and applications
Karışık-anyon fotokromik itriyum oksihidrat ve gadolinyum oksihidrat: Araştırma ve uygulamaları
ELBRUZ MURAT BABA
Doktora
İngilizce
2021
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA ZAYİM
DR. SMAGUL KARAZHANOV
- Yeni bir azot-kükürt karışık donörlü makrosiklik ligandın sentezi ve sulu ortamından iyon ekstraksiyon kapasitesinin incelenmesi
The synthesis of a new N2S2-macrocyclic ligand and investigation of their ion extraction capability from aqueous media
PINAR GÖKÇE
- Karışık ligantlı bakır, nikel, çinko ve kadmiyum komplekslerin spektroskopik ve kristalografik yöntemlerle incelenmesi
Spectroscopic and crystallographic investigation of mixed-ligand copper, zinc, nickel and cadmium complexes
KAMBER AKDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Fizik ve Fizik MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. HÜMEYRA PAŞAOĞLU