Synthesis and Characterization of Sodium Phosphate Glasses Doped with Different Elements

Abstract

In this study, Ba- and Li-doped sodium phosphate (NaPO3) glasses synthesized by the wet chemical method were characterized. It was seen that all of the Ba-doped samples and the sample with the highest Li-doped had the amorphous structure. It was observed that all the samples except these had the crystal structure. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy results support the formation of the NaPO3 structure. The morphology was affected by the kind of dopants and their amounts.

Keywords

• X-Ray Diffraction (XRD)
• Morphology
• Fourier Transform Infrared (FTIR)

Farklı Element Katkılı Sodyum Fosfat Camlarının Sentez ve Karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, yaş kimyasal yöntemi ile üretilen Ba ve Li katkılı sodyum fosfat (NaPO3) camları karakterize edildi. Ba katkılı numunelerin tamamının ve en yüksek Li katkısına sahip numunenin amorf yapıya sahip olduğu görüldü. Bunların haricindeki tüm numunelerin kristal yapıya sahip olduğu gözlendi. Fourier dönüşümlü kızılötesi (FTIR) spektroskopisi sonuçları NaPO3 yapısının oluşumunu desteklemektedir. Morfoloji, katkıların türü ve bunların miktarından etkilendi.

Keywords

• X-Işını Kırınımı (XRD)
• Morfoloji
• Fourier Dönüşümlü Kızılötesi (FTIR)

References

1. Çetinkaya Çolak, S. (2009). Geçis metal iyonları katkılı sodyum-fosfat camların elektrik, optik, yapısal, yüzeysel ve termal özellikleri. Doktora Tezi, Fizik Bölümü, Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir.
2. Orbay, B. (2007). Potasyum mikası ve kordierit içeren işlenebilir cam seramiklere çekirdeklenme katalisti (TiO2) ilavesinin kristalizasyon davranışı ve elektriksel özellikler üzerindeki etkisinin incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Anabilim Dalı, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul.
3. Çekli, C. (2005). Sodyum-potasyum mikası ve florapatit içeren işlenebilir cam seramiklerin kristalizasyon davranışları, işlenebilirlik özellikleri ve biyoaktivite karakterizasyonu. Yüksek Lisans Tezi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Anabilim Dalı, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul.
4. Choudhary, B. P. & Singh N. B. (2016). Properties of silver phosphate glass in the presence of nanosize cobalt and nickel oxides. Journal of Non-Crystalline Solids, 440, 59–69.
5. Liang, X., Li, H., Wang, C., Yu, H., Li, Z. & Yang, S. (2014). Physical and structural properties of calcium iron phosphate glass doped with rare earth. Journal of Non-Crystalline Solids, 402, 135–140.
6. Iturraran, N., Huraux, K., Bao, Y., Gawne, D. T. & Guilment, J. (2018). Effect of melting parameters during synthesis on the structure and properties of tin fluoride phosphate glasses. Journal of Non-Crystalline Solids, 489, 64–70.
7. Chanthima, N., Tariwong, Y., Djamal, M., Kaewkhao, J. & Sangwaranatee, N. (2018). Physical, optical and luminescence properties of Sm3+ doped lithium aluminium phosphate glass system. Materials Today: Proceedings, 5, 15066–15071.
8. Novais, A.L.F., Dantas, N.O., Guedes, I. & Vermelho, M.V.D. (2015). Spectroscopic properties of highly Nd-doped lead phosphate glass. Journal of Alloys and Compounds, 648, 338–345.

9. Kim, K., Rahimi, S. K., Alam, T. M., Sorte, E. G. & Otaigbe, J. U. (2018). Unexpected effects of inorganic phosphate glass on crystallization and thermo-rheological behavior of polyethylene terephthalate. Polymer, 154, 135–147.
10. Reis, S.T., Karabulut, M. & Day, D. E. (2001).Chemical durability and structure of zinc-iron phosphate glasses. Journal of Non-Crystalline Solids, 292, 150–157.
11. Sirotkin, S., Meszaros, R. & Wondraczek, L. (2012).Chemical stability of ZnO–Na2O–SO3–P2O5 glasses. International Journal of Applied Glass Science, 3, 44–52.
12. Keser, S., Ateş, T., & Kaygılı, O. (2019). Cu katkılı NaPO3 camlarının sentez ve karakterizasyonu. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 6(2), 552–561.
13. Ateş, T., Keser, S., & Kaygılı, O. (2019). Ag katkılı NaPO3 camları: Sentez ve karakterizasyon. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 8(2), 428–434.
14. Kaygılı, Ö. (2005). Radyasyonun cam-seramik maddelerin kristalleşme ve mekanik özellikleri üzerine etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ.
15. Jha, P. K., Pandey, O. P. & Singh, K. (2016). Non-isothermal crystallization kinetics of K2O modified sodium-phosphate glasses. Journal of Non-Crystalline Solids. 440, 76-84.
16. Basak, A., Ramrakhiani, L., Ghosh, S., Sen, R. & Mandal, A. K. (2018). Preparation of chromium doped phosphate glass adopting microwave irradiation and comparative analysis of properties with conventional glass. Journal of Non-Crystalline Solids. 500, 11-17.
17. Stefanovsky, S. V., Stefanovsky, O. I., Kadyko, M. I. & Nikonov, B. S. (2018). Sodium aluminum-iron phosphate glass-ceramics for immobilization of lanthanide oxide wastes from pyrochemical reprocessing of spent nuclear fuel. Journal of Nuclear Materials. 500, 153-165.
18. Liu, J., Zhu, Y., Wang, F., Liao, Q., Zhu, H., Deng, Y. & Zhu, Y. (2018). Properties and structural features of iron sodium phosphate glasses containing neodymium oxide. Journal of Non-Crystalline Solids. 500, 92-97.
19. Abdelghanyi, A. M., El-Damrawi, G., Oraby, A. H. & Madshal, M. A. (2018). Optical and FTIR structural studies on CoO-doped strontium phosphate glasses. Journal of Non-Crystalline Solids. 499, 153-158.