KATI-HAL YÖNTEMİ İLE DÜŞÜK SICAKLIKLARDA LABO3 ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

Nadir toprak (Lantanit serisi) boratları, yüksek vakum ultraviyole şeffaflığına, büyük elektronik bant boşluğuna, kimyasal ve çevresel güvenilirliğe ve son derece geniş optik hasar eşiğine sahiptir. Bu özelliklerinden dolayı plazma ekran panellerinin geliştirilmesinde kullanılmaktadır. Bu çalışmada, katı-hal yöntemi ile lantan borat üretimi çalışılmıştır. Bu amaçla, lantan oksit (La2O3) ve borik asit (H3BO3) sırası ile lantan ve bor kaynağı olarak kullanılmıştır. Farklı elementel La ve B oranları (La2O3:H3BO3 olarak 3:1 den 1:6 ya kadar) katı-hal yöntemi ile 500°C - 700°C reaksiyon sıcaklıklarında, 4 saat süre ile reaksiyona sokulmuşlardır. Sentez sonrası ürünlerin karakterizasyonu X-ışınları difraktometresi (XRD), Fourier dönüşümlü kızıl ötesi spektroskopisi (FT-IR), Raman spektroskopisi ve taramalı electron mikroskobu (SEM) teknikleri ile gerçekleştirilmiştir. Deney sonuçlardan görüldüğü üzere, La3BO6, LaBO3 ve La(BO2)3 yapısında üç farklı lantan borat bileşiği farklı parameterlerde saptanmıştır. Elde edilen farklı lantan borat bileşiklerinden LaBO3 bileşiği major faz olarak elde edilmiştir.

Low Temperature Solid-State Synthesis and Characterization of LaBO3

Rare earth (lanthanide series) borates, possess high vacuum ultraviolet (VUV) transparency, large electronic band gaps, chemical and environmental stability and exceptionally large optical damage thresholds and used in the development of plasma display panels (PDPs). In this study the synthesis of lanthanum borates via solid-state method is studied. For this purpose, lanthanum oxide (La2O3) and boric acid (H3BO3) are used for as lanthanum and boron sources, respectively. Different elemental molar ratios of La to B (between 3:1 to 1:6 as La2O3:H3BO3) were reacted by solid-state method at the reaction temperatures between 500°C - 700°C with the constant reaction time of 4 h. Following the synthesis, characterizations of the synthesized products are conducted by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), Raman spectroscopy and scanning electron microscope (SEM). From the results of the experiments, three types of lanthanum borates of; La3BO6, LaBO3 and La(BO2)3 were observed at different reaction parameters. Among these three types of lanthanum borates LaBO3 phase were obtained as a major phase.

___

  • Badan, C. (2012) Microwave assisted synthesis of rare earth ions doped lanthanum orthoborate, their characterizations and ınvestigations of luminescence properties, The Graduate School of Natural and Applied Sciences, M. Sc. Thesis, Middle East Technical University, Ankara.
  • Doi, Y., Satou, T. and Hinatsu, Y. (2013) Crystal structures and magnetic properties of lanthanide containing borates LnM(BO3)2 (Ln=Y, Ho–Lu; M=Sc, Cr), Journal of Solid State Chemistry, 206, 151-157. doi: 10.1016/j.jssc.2013.08.015
  • Harben, P. W., Kužvart, M. (1996) Industrial minerals: a global geology. Industrial Minerals Information Ltd, London.
  • Hu, Z. S., Dong, J. X., Chen, G. X. and He, J. Z. (2000) Preparation and tribological properties of nanoparticle lanthanum borate, Wear, 243, 43-47. doi: 10.1016/S0043-1648(00)00415-4
  • Jun, L., Shiyang, G., Shuping, X., Bing, L. and Rongzu, H. (1997) Thermochemistry of Hydrated Magnesium Borates, The Journal of Chemical Thermodynamics, 29, 491-497.
  • Kıpçak, A. S. (2013), Çeşitli Magnezyum ve bor kaynaklarından farklı yöntemler ile yapay magnezyum borat üretimi ve üretim parametrelrinin ı̇ncelemesi, Doktora Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
  • Kipcak, A. S., Moroydor Derun, E. and Piskin S. (2014) Synthesis and characterization of magnesium borate minerals of admontite and mcallisterite obtained via ultrasonic mixing of magnesium oxide and various sources of boron: a novel method, Turkish Journal of Chemistry, 38, 792-805. doi: 10.3906/kim-1307-61
  • Kipcak, A. S., Yildirim, M., Aydin Yuksel, S., Moroydor Derun, E. and Piskin S. (2014) The synthesis and physical properties of magnesium borate mineral of admontite synthesized from sodium borates, Advances in Materials Science and Engineering, 2014, ID 819745. doi: 10.1155/2014/819745
  • Lemanceau S., Bertrand-Chadeyron, G., Mahiou, R., El-Ghozzi, M., Cousseins, J. C. and Conflant, P. (1999) Synthesis and Characterization of H-LnBO3 Orthoborates (Ln:La, Nd, Sm, and Eu), Journal of Solid State Chemistry, 148(2), 229-235. doi: 10.1006/jssc.1999.8437
  • Lin, J., Sheptyakov, D., Wang, Y. and Allenspach, P. (2004) Structures and phase transition of vaterite-type rare earth orthoborates: a neutron diffraction study, Chemistry of Materials, 16, 2418-2424. doi: 10.1021/cm0499388
  • Ma, J., Wu, Q. (2007) Assembly and deagglomeration of lanthanum orthoborate nanobundles, Journal of the American Ceramic Society, 90(12), 3890-3895. doi: 10.1111/j.1551-2916.2007.02071.x
  • Moroydor Derun, E., Kipcak, A.S., Senberber, F. T. and Sari Yilmaz, M. (2015) Characterization and thermal dehydration kinetics of admontite mineral hydrothermally synthesized from magnesium oxide and boric acid precursor, Research on Chemical Intermediates, 41,853–866. doi: 10.1007/s11164-013-1237-6
  • Rajaramakrishna, R., Karuthedath, S., Anavekar, R. V. and Jain, M. (2012) Nonlinear optical studies of lead lanthanum borate glass doped with Au nanoparticles, Journal of Non-Crystalline Solids, 358(14), 1667-1672. doi: 10.1016/j.jnoncrysol.2012.04.031
  • Shmyt’ko, I. M., Kiryakin, I. N. and Strukova, G. K. (2013) Features of LaBO3 phase formation during solid phase synthesis from the amorphous precursor state, Physics of the Solid State, 55(7), 1468-1475. doi: 10.1134/S1063783413070305
  • T. R. Prime Ministry SPO (2006) Boron Operations Group report: Ninth development plan (2007–2013), Chemical Industry Private Expertise Commission.
  • Woods, W. G. (1994) An Introduction to Boron: History, Sources, Uses and Chemistry, Office of Environmental Health and Safety, Environ Health Perspect,102 (Suppl 7), 5-11.
  • Yongzhong, J., Shiyang, G. Shuping, X. and Jun, L. (2000) FT-IR spectroscopy of supersaturated aqueous solutions of magnesium borate, Spectrochimica Acta Part A, 56, 1291–1297. doi: 10.1016/S1386-1425(99)00227-9
Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 2148-4147
  • Yayın Aralığı: 3
  • Başlangıç: 2002
  • Yayıncı: BURSA ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ > MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

DESIGN OF AN ANN MODEL TRAINED BY VARIOUS LEARNING ALGORITHMS TO COMPUTE THE OPERATING FREQUENCY OF E-SHAPED PATCH ANTENNAS

AHMET KAYABAŞI, ABDURRAHİM TOKTAŞ, Ali AKDAĞLI

ETİLEN OKSİT, OTOKLAV VE ULTRA VİYOLE STERİLİZASYONLARIININ PET ELEKTROÇEKİM LİFLERİN YÜZEY TOPOGRAFİSİ ÜZERİNE ETKİSİ

Sebnem DUZYER, Asli HOCKENBERGER, Agah UGUZ, Elif EVKE, Zeynep KAHVECİ

EFFECT OF ETHYLENE OXIDE, AUTOCLAVE AND ULTRA VIOLET STERILIZATIONS ON SURFACE TOPOGRAPHY OF PET ELECTROSPUN FIBERS

ŞEBNEM DÜZYER GEBİZLİ, ASLI HOCKENBERGER, AGAH UĞUZ, Elif EVKE, Zeynep KAHVECİ

INVESTIGATION OF THE EFFECTS OF THE MAGNETIC CIRCUIT DESIGN PARAMETERS ON THE ELECTROMECHANICAL VALVE ACTUATORS

ZELİHA KAMIŞ KOCABIÇAK, ELİF ERZAN TOPÇU

E ŞEKİLLİ YAMA ANTENLERİN ÇALIŞMA FREKANSININ HESAPLANMASI İÇİN FARKLI ÖĞRENME ALGORİTMALARI İLE EĞİTİLMİŞ BİR YAPAY SİNİR AĞI TASARIMI

Ahmet KAYABAŞI, Abdürrahim TOKTAŞ, Ali AKDAĞLI

BEYİN TÜMÖRLERİNİN BİÇİMSEL YAPILANDIRMA KULLANILARAK BİLGİSAYAR DESTEKLİ TESPİTİ

Buket DOĞAN, Seda KAZDAL ÇALIK, Önder DEMİR

OPTİMUM HAVA TABAKASINA SAHİP ÇİFT CAMLI PENCERELERİN YAKIT TÜKETİMİ VE EMİSYON AÇISINDAN DEĞERLENDİRİLMESİ

OKAN KON

DBYBHY-2007'DE TANIMLANAN HASAR KRİTERLERİNİN BETONARME KOLON ELEMANLAR İÇİN İNCELENMESİ

Umut Hasgul, ALTUĞ YAVAŞ, KAAN TÜRKER, Mehmet TERZİ, TAMER BİROL

ANALYSIS OF SIGNAL-TO-CROSSTALK RATIO VARIATIONS DUE TO FOUR-WAVE MIXINGIN DENSE WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING SYSTEMS IMPLEMENTED WITHSTANDARD SINGLE-MODE FIBERS

Sait Eser KARLIK

LOW TEMPERATURE SOLID-STATE SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF LaBO3

AZMİ SEYHUN KIPÇAK