Synthesis, structural characterization and optical properties of Dy, Ho and Er doped magnesium pyroborate nanoparticles

Bu çalışmada Dy3+, Ho3+, Er3+ katkılı magnezyum diborat yanma yöntemi ile sentezlenmiş ve bu ürünlerin karakterizasyonu FTIR, XRD ve UV-VIS yöntemlerle karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında 0.005, 0.010, 0.020, 0.050 mol miktarda nadir geçiş metalleri (Dy3+, Ho3+, Er3+), 5 farklı yakıt (glisin, tartarik asit, sitrik asit, üre ve heksametilentetramin) ile katkı yapılmıştır. Magnezyum nitrat ve borik asit kullanılarak yanma yöntemi ile sentezlenmiştir. Saf madde elde etmek amacıyla sentezlenen maddeler 400oC, 700oC, 800oC ve 900oC olarak ısıtılmıştır. 400oC 10dk'lık ısıtma işleminde yanma reaksiyonu gerçekleşmiştir. 700oC'de 2 saat, 800oC'de 1 saat ve 900oC'de 1 saat işlemleri organik safsızlıkları uzaklaştırmak ve saf Mg2B2O5 nanopartiküllerini elde etmek amacıyla yapılmıştır. Ürünlerin her bir sıcaklık ve konsantrasyonda FTIR, XRD ve UV-VIS aracılığıyla karakterizasyonu yapılmıştır. FTIR çalışmasında, 1450-1550 cm-1 ve 600-750 cm-1 dalga sayıları arasında Mg2B2O5'in karekteristik titreşimleri güçlü bağ olarak gözlemlenmiştir. Ek olarak, Bu maddenin tane büyüklüğü Scherrer denklemi kullanılarak 10-19 nm arasında bulunup nanopartikül yapıda elde edildiği ispatlanmıştır. UV-VIS analizinde, sıcaklık ve Dy3+ , Ho3+ , Er3+ iyonlarının doping konsantrasyonunun ürünlerin optik özellikleri üzerindeki etkisi, dalga boylarındaki kırmızı kayma ve /veya mavi kayma olarak değiştiği için incelenmiştir.