Synthesis and characterization of novel-mixed-metal-orthoborates

Bu çalışmada, magnezyum ortoborat ve karma metal ortoboratlar yüksek sıcaklık katı hal yöntemi ile sentezlenmiş ve bu ürünlerin karakterizasyonu X-ışını Kırınımı (XRD), Kızılötesi spekturumu (FTIR), Taramalı Elektron Microskopu (SEM), ve Termogravimetrik analiz-difransiyal ısısal analiz (TG/DTA) gibi yöntemlerle karşılaştırmalı olarak incelenmiştir.Bu çalışmanın ilk bölümünde, magnezyum metal ortoboratı, Mg3(BO3)2, MgO, MgCO3, MgSO4 gibi farklı magnezyum kaynakları kullanılarak sentezlenmiştir. Yüksek saflıkta magnezyum borat, magnezyum kaynağı olarak MgSO4 kullanılmasıyla elde edildiği bulunmuştur.Bu çalışmanın ikinci bölümünde, M3-xMnx(BO3)2 (M = Ni, Mg, Co; 0 ? x ? 0.10) formülünde yeni karma metal ortoboratlar elde etmek için magnezyum, nikel ve cobalt ortoborat'a değişik oranlarda mangan (II) katkılanmıştır.Bu reaksiyonlardan elde edilen ürünlerin tamamı ortorombik kristal sistemde indekslenmiştir ve birim hücre boyutları Jana2006 kullanılarak aşağıda gösterildiği gibi hesaplanmıştır.Magnezyum mangan ortoborat Mg3-xMnx(BO3)2 ( 0 ? x ? 0.10), için,Mg2.99Mn0.01(BO3)2: a= 5.406(3), b= 8.430(4), c= 4.508(4),Mg2.95Mn0.05(BO3)2: a= 5.410(4), b= 8.436(2), c= 4.507(8),Mg2.90Mn0.1(BO3)2: a= 5.144(4), b= 8.444(3), c= 4.512(0)Å; Cobalt mangan ortoborat, Co3-xMnx(BO3)2 ( 0 ? x ? 0.10), için,Co2.99Mn0.01(BO3)2: a= 5.469(7), b= 8.451(2), c= 4.533(5),Co2.95Mn0.05(BO3)2: a= 5.469(9), b= 8.452(8), c= 4.533(8),Co2.90Mn0.1(BO3)2: a= 4.483(4), b= 8.476(4), c= 4.538(4) Å;Nikel mangan ortoborat, Ni3-xMnx(BO3)2 ( 0 ? x ? 0.10), için,Ni2.99Mn0.01(BO3)2: a = 5.397(4), b= 8.301(8), c= 4.458(9),Ni2.95Mn0.05(BO3)2: a= 5.403(6), b= 8.311(6), c= 4.463(3),Ni2.50Mn0.50(BO3)2: a= 5.405(8),b= 8.313(3), c= 4.465(2) Å.Bu elde edilen bileşiklerinin tamamının kotoit tipindeki boratlarla izomorf olduğu belirlenmiştir.IR çalışmaları sentezlenen boratların üçgen düzlem BO3 birimine sahip olduklarını göstermiştir. Ayrıca bileşiklerin homojen oldukları SEM analizi ile belirlendi. Ayrıca, Bu ortoboratların 20-1200C sıcaklıkları arasında termodinamik olarak kararlı oldukları TG/DTA yöntemyle belirlenmiştir.Keywords: Mixed-Metal Orthoborate, Kotoite, Mn (II) doped borate, XRD, FTIR, TG/DTA, SEM