Bizmut esaslı seryum katkılı hidroksiapatitlerin sentez ve karakterizasyonu

Bu çalışma, Ce katkılı Bi-esaslı hidroksiapatitlerin (HAp) teorik ve deneysel karakterizasyonlarını ele almaktadır. Beş Bi-esaslı numune (% 0.125 sabit miktarda) çeşitli miktarlarda (0, 0.125, 0.25, 0.375 ve 0.500 at. %) Ce ilavesiyle yaş kimyasal yöntem kullanılarak sentezlendi. Hazırlanan numuneler X-ışını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskopisi (SEM), Fourier dönüşümlü kızılötesi (FTIR) spektroskopisi, Raman spektroskopisi, diferansiyel termal analiz (DTA), termogravimetrik analiz (TGA) ve titreşimli numune manyetometresi ile deneysel olarak incelenmiştir (VSM). Ayrıca, tüm numuneler yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) kullanılarak modellenmiş ve teorik sonuçlar elde edilmiştir. Hem deneysel hem de teorik sonuçlar, örgü parametrelerinin ve birim hücre hacminin Ce içeriğinden önemli ölçüde etkilendiğini göstermiştir. Numunelerin hesaplanan bant aralığı enerjileri kademeli olarak 4.6308 eV'den 4.5299 eV'ye düştü. Durum yoğunlukları (DOS) da Ce miktarından etkilenmiştir. 0.500 at. % Ce katkılı numunenin, sentezlenen tüm numuneler arasında en iyi biyouyumluluğu gösterdiği bulundu. Lineer absorpsiyon katsayısı artan foton enerjisi ile azalırken, artan Ce miktarı ile artar. Yoğunluk artan Ce içeriğiyle 3.1615 g cm-3 ten 3.1772 g cm-3'e artar. Artan Ce miktarı ile hem kristal büyüklüğü hem de kristalleşme giderek azalmıştır. FTIR ve Raman spektrumları, tüm numuneler için HAp yapısının oluşumunu doğrular.