Synthesis and characterization of kotoite-type nickel borate nanoparticles

Bu çalışmada, nikel borat (Ni₃(BO₃)₂) nanoparçacıklı malzemelerin sentezi ve karakterizasyonu incelenmiştir. Malzemeler, iki farklı organik yakıt—tartarik asit ve hexamethylenetetramine (HMTA)—kullanılarak çözeltide yanma yöntemi (solution combustion synthesis, SCS) ile hazırlanmıştır. Başlangıç maddeleri olarak nikel nitrat ve borik asit tercih edilmiş ve reaksiyon koşulları stokiyometrik hesaplamalar doğrultusunda titizlikle optimize edilmiştir. Elde edilen ürünler 400°C ve 900°C'de kalsine edilerek detaylı bir şekilde karakterize edilmiştir. X-ışını difraksiyonu (XRD) analizleri, her iki yakıt türü ile de Ni₃(BO₃)₂ nanoparçacıklarının başarılı bir şekilde oluştuğunu doğrulamıştır. Fourier dönüşümlü kızılötesi (FTIR) spektroskopisi, BO₃ birimlerine ait karakteristik titreşim bantlarını ortaya koymuştur. Sonuçlar, hem yakıt türünün hem de kalsinasyon sıcaklığının ürünlerin kristal yapısı ve termal kararlılığı üzerinde önemli bir rol oynadığını göstermiştir. Tartarik asit ile sentezlenen nikel boratlar, yüksek sıcaklıklarda daha kararlı yapılar sergilerken; HMTA (hexamethylenetetramine) kaynaklı örnekler, düşük sıcaklıklarda daha verimli performans göstermiştir. Bu bulgular, nikel borat nanoparçacıklı malzemelerin endüstriyel uygulamalarda etkin bir şekilde optimize edilmesine yönelik önemli bilgiler sağlamaktadır ve gelecekteki araştırmalar için değerli bir referans niteliği taşımaktadır.