Bazı metal boratlı bileşiklerinin katı hal kimyasal sentezleri ve karakterizasyon çalışmaları

Abstract

Bu tez çalışmasında, periyodik tablonun bazı metal elementlerinin (Fe, Ca ve Co) La2O3 ve H3BO3 ile oluşturabilecekleri bileşiklerin termal enerji yardımı ile katı-hal reaksiyonları ile sentezlenmesine çalışılmıştır. Elde edilen ürünler, X-ışınları toz kırınımı (XRD) ve Fourier transform – IR spektroskopisi (FTIR) teknikleri ile karakterize edilmiştir. Bu çalışmalar sonucunda LaFe3(BO3)4 ve Ca3La3(BO3)5 bileşikleri başarıyla sentezlenmiştir. LaFe3(BO3)4, metal borat bileşiği, Fe2O3, La2O3 ve H3BO3 başlangıç kimyasal maddeleri kullanılarak katı-hal kimyasal yöntemiyle 900 °C ve 52 saat süreyle sentezlenmiştir. Bu çalışmada ilk kez B2O3 yerine H3BO3 kullanılmıştır. Bileşiğin kristal yapısının trigonal olduğu ve hücre parametrelerinin a1=9.592 Ả, c1=7.597 Ả, a2=9.578 Ả, c2=7.605 Ả ve a3=9.563 Ả, c3=7.575 Ả olduğu bilinmektedir. Diğer metal borat bileşiği olan, Ca3La3(BO3)5, ilk kez, LaBO3 ve H3BO3 maddeleri kullanılarak 1000 °C ve 21 saat süreyle katı-hal yöntemi ile sentezlenmiştir. Ca3La3(BO3)5 bileşiğinin sentezinde, LaBO3 ve H3BO3 maddelerinin birlikte kullanımı ilk kez bu çalışmada denenmiştir. Bileşiğin kristal yapısının hekzagonal olduğu ve hücre parametrelerinin a=10.51 Ả ve c=6.411 Ả olduğu bilinmektedir.In this study, it has been synthesized some metal (Fe, Ca and Co) borate compounds with solid-state reactions using the chemicals, La2O3 and H3BO3 by the thermal energy. The obtained products were characterized by X-ray powder diffraction (XRD) and Fourier transform-IR spectroscopy (FTIR) techniques. As a result, LaFe3(BO3)4 and Ca3La3(BO3)5 compounds have been successfully synthesized. LaFe3(BO3)4 was obtained with the initial reactants of Fe2O3, La2O3 and H3BO3 by solid state reactions at 900 °C for 52 h. In this synthesis, we used firstly H3BO3 instead of B2O3. It is known that the crystal structure of LaFe3(BO3)4 is trigonal and the unit cell parameters are a1=9.592 Ả, c1=7.597 Ả, a2=9.578 Ả, c2=7.605 Ả and a3=9.563 Ả, c3=7.575 Ả. The other metal borate compound, Ca3La3(BO3)5 was produced first time by direct solid-state chemical reaction of LaBO3 and H3BO3 at 1000 °C and for 21 hr. In this thesis, it is the new application of the usage of the chemicals, LaBO3 and H3BO3 in the synthesis of Ca3La3(BO3)5. It is known that the crystal structure of Ca3La3(BO3)5 is hexagonal and the unit cell parameters are a = 10.51 Ả and c = 6.411 Ả.