Yıl 2018, Cilt 7 , Sayı 2, Sayfalar 156 - 165 2018-12-30

Eu-Dy Katkılı Stronsiyum Alüminat/Epoksi Kompozit Filmlerin Uygulanması
Application of Eu-Dy Doped Strontium Aluminate/Epoxy Composite Films

Atilla EVCİN [1] , Süleyman Akpınar [2] , Nalan Çiçek Bezir [3]


Luminesans malzemelerden birisi de Stronsiyum Alüminattır. Faz diyagramından 5 farklı ikili faz (Sr4Al2O7, Sr3Al2O6, SrAl2O4, SrAl4O7 ve SrAl2O19) elde edilebilir. Bunlar arasında SrAl2O4 mükemmel kimyasal kararlılık ve uzun süreli ışıldamaya sahiptir. Daha fazla ışıldamaya sahip olması için farklı katkılar kullanılmıştır. Bu katkılar içerisinde en etkili olanı nadir toprak elementlerinden Eu ve Dy’dir.  Bu çalışmada Eu-Dy katkılı Stronsiyum alüminat tozları sol-jel yöntemiyle hazırlanmıştır. SrAl2O4oluşturabilmek için uygun başlangıç kimyasalları (Stronsiyum nitrat, Alüminyum nitrat) seçilerek, çözeltileri hazırlanmıştır. İki çözeltinin karıştırılmasıyla oluşan çözeltiye 0.01 mol% Disprozyum nitrat ve Evropyum nitrat eklenmiştir. Oda sıcaklığında jelleşen tozlar 180°C’de 24 saat etüvde bekletilmiştir.  Kurutulan tozlar 1200 °C’de 4 saat sinterlenmiştir. SrAl2O4:Eu2+,Dy3+tozların termal, morfolojik, kristaloğrafik özellikleri sırasıyla termo gravimetrik/diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC/TGA), taramalı elektron mikroskopu (SEM), X-ışını difraksiyonu (XRD) kullanılarak karakterize edilmiştir.  Tozların SrAl2O4 yapısında olduğu ve herhangi bir istenmeyen fazın bulunmadığı görülmüştür. DSC/TGA sonucu 800°C’den sonra herhangi bir ekzotermik veya endotermik reaksiyon ile bir ağırlık kaybı kaydedilmemiştir. Bu  SrAl2O4:Eu2+,Dy3+ tozların epoksi reçine ile kompoziti hazırlanmış ve seramik yüzeylere uygulanmıştır. Uygulanan kompozitin uzun süreli ışıldama gösterdiği görülmüştür.

One of the luminescent materials is the Strontium Aluminate. From the phase diagram, 5 different binary phases (Sr4Al2O7, Sr3Al2O6, SrAl2O4, SrAl4O7 ve SrAl2O19) can be obtained. Among them, SrAl2O4 has excellent chemical stability and long-lasting luminescence. Different additives have been used to have more luminescence. Among these additives, Eu and Dy are the most effective and rare earth elements. In this study, Eu-Dy doped strontium aluminate powders were prepared by sol-gel method. To fabricate SrAl2O4, proper chemical precursors (Strontium nitrate, Aluminum nitrate) were chosen and their solutions were prepared. 0.01 mol% of Dysprosium nitrate and Europium nitrate was added to the solution formed by mixing their solutions. Gelling powders at room temperature were dried in the oven at 180 ° C for 24 hours.  Dried powders were sintered at 1200°C for 4 hours. Thermal, morphological and crystallographic properties of SrAl2O4:Eu2+,Dy3+powders were characterized by using thermogravimetric/differential scanning calorimetry (DSC/TGA), X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) techniques, respectively. It was observed that the powders were of SrAl2O4 structure and no undesirable phase was present. SrAl2O4:Eu2+,Dy3+ powders and epoxy resin composites were prepared and applied on ceramic surfaces. It was observed that the applied composite showed long-lasting luminescence.

  • Kaya S. Y. and Karasu B., “Mavimsi-yeşil ve sarımsı-yeşil fosforesans pigmentlerin üretimi, duvar karosu vetroza uygulamalarında kullanımı”, Seramik Türkiye, pp 2-8, Ocak-Mart 2010
  • Kasap, S., Capper, P.,”Electronic and photonic materials”, Springer, New York, 2006
  • Albani J.R., “Principles and Applications of Fluorescence Spectroscopy”, Blackwell publishing, France, 2007
  • Karakaş C., Modifiye Edilmiş Sol-jel Prosesiyle Stronsiyum Alüminat Esaslı Fosforesans Malzeme Sentezi, Yüksek Lisans Tezi, İTÜ, İstanbul, Haziran 2010
  • Uluç A.V., Synthesis and characterization of phosphorescent strontium aluminate, Msc Thesis, Sabancı Üniversitesi, İstanbul, 2008
  • Sahu I.P., Bisen D.P., Brahme N., Tamrakar R.K., “Luminescence behavior of europium activated strontium aluminate phosphors by solid state reaction method”, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, Volume 27, Issue 4, pp 3443–3455, April 2016
  • Minquan W., Wang D., Guanglie L., “Research on Fluorescence Spectra and Structure of Single-phase 4SrO·7Al2O3: Eu2+ Phosphor Prepared by solid-State Reaction Method”, Material Science and Engineering, B57, 18-23, 1998.
  • Yuesheng C., Ping Z. and Zhentai Z., “Eu2+ and Dy3+ Co-doped Sr3Al2O6 Red Long-Afterglow Phosphors With New Flower-Like” Morphology, Physica B., 403, 2008.
  • Misevicius M., Scit O., Grigoraviciute-Puroniene I., Degutis G., Bogdanoviciene I., Kareiva A., “Sol–gel synthesis and investigation of un-doped and Ce-doped strontium aluminates”, Ceramics International Volume 38, Issue 7, pp 5915-5924, September 2012
  • Chang C., Yuan Z., Mao D., “Eu2+ activated long persistent strontium aluminate nano scaled phosphor prepared by precipitation method”, Journal of Alloys and Compounds 415, pp 220–224., 2006
  • Rojas-Hernandez R. E., Rodriguez M. A., Rubio-Marcos F., Serrano A.and Fernandez J. F., “Designing nanostructured strontium aluminate particles with high luminescence properties”, Journal of Materials Chemsitry C, İssue 6,2015
  • Montes-Frausto J. B., Juarez-Moreno K., Can-Uc B., and Hirata-Flores G. A., “Synthesis and cytotoxic effects of SrAl2O4 persistent luminescence nanoparticles co-doped with Eu2+=Dy3+ ions”, OSA Optical Society of America OPTICAL MATERIALS EXPRESS, Vol. 6, No. 5, 1 May 2016
  • Song H., Chen D., Tang W., Peng Y., “Synthesis of SrAl2O4: Eu2+, Dy3+, Gd3+ Phosphor by Combustion Method and Its Phosphorescence Properties”, Elsevier, 29, 41-44, 2008.
  • Kim M.N., Jung K.Y., “Synthesis and Luminescence Enhancement of Strontium Aluminate Green Phosphor via Spray Pyrolysis”, Korean Chemical Engineering Research 49(5) October 2011
  • Arıkan M.O., Katı Hal Reaksiyonuyla Stronsiyum Aluminat Esaslı Fosforesans Malzeme Sentezi, Yüksek Lisans Tezi, İTÜ, İstanbul, 2010
  • Thompson N, An Approach to the Synthesis of Strontium Aluminate Based Nanophosphors, PhD Thesis, RMIT University, 2007
  • Luitel H.N. , Preparation and Properties of Long Persistent Sr4Al14O25 Phosphors Activated by Rare Earth Metal Ions, PhD Thesis, Saga University, March 2010
  • Zurba N. K., Persistent luminescence of SrAl2O4:Ce(III), Dy, Eu nanotubes, nanowires and core-shells for people with disabilities: nano-emergency, PhD Thesis, Universidade de Aveiro, 2010
  • EVCİN A., GÜNEŞ İ., UYGUNOĞLU T., ERSOY B., “Kireçtaşı Katkılı Epoksi Zemin Kaplamaların Yüzey Özellikleri”, International Conference on Natural Science and Engineering (ICNASE’16), pp 3443-3450, Kilis, March 19-20, 2016
  • Gökkaya İ. Tek Bindirmeli Örgülü Kompozit Malzemelerin Darbe Davranışının İncelenmesi, Pamukkale Üniversitesi, Yüksek Lisans Tezi, Denizli, (2015), pp 8-11
  • Evcin A. Polimer Malzemeler Ders Notları, Afyon Kocatepe Üniversitesi, (2016)
  • Demirel A., Karbon Elyaf Takviyeli Kompozit Malzemelerin Karakterizasyonu, Gazi Üniversitesi, Yüksek Lisans Tezi, Ankara (2007)
  • Augustson C. N.M., Epoxy Handbook, Nils Malmgren AB, Sweeden, 2004.
  • Saçak M. Polimer Teknolojisi, Gazi Kitabevi, Ankara (2005), pp. 219-228
  • Lee S.B., Lee H.J., Hong I. K, (2012) Diluent filler particle size effect for thermal stability of epoxy type resin, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 18, 635-641
Birincil Dil tr
Konular Mühendislik
Bölüm Diğer Bölümler
Yazarlar

Orcid: 0000-0002-0163-5097
Yazar: Atilla EVCİN (Sorumlu Yazar)
Kurum: AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ, MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
Ülke: Turkey


Orcid: 0000-0002-7959-3464
Yazar: Süleyman Akpınar
Kurum: AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ, MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
Ülke: Turkey


Orcid: 0000-0002-5708-1521
Yazar: Nalan Çiçek Bezir
Kurum: SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ
Ülke: Turkey


Tarihler

Yayımlanma Tarihi : 30 Aralık 2018

Bibtex @araştırma makalesi { nevbiltek434244, journal = {Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi}, issn = {2148-466X}, eissn = {2148-4651}, address = {}, publisher = {Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi}, year = {2018}, volume = {7}, pages = {156 - 165}, doi = {10.17100/nevbiltek.434244}, title = {Eu-Dy Katkılı Stronsiyum Alüminat/Epoksi Kompozit Filmlerin Uygulanması}, key = {cite}, author = {EVCİN, Atilla and Akpınar, Süleyman and Çiçek Bezir, Nalan} }
APA EVCİN, A , Akpınar, S , Çiçek Bezir, N . (2018). Eu-Dy Katkılı Stronsiyum Alüminat/Epoksi Kompozit Filmlerin Uygulanması. Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi , 7 (2) , 156-165 . DOI: 10.17100/nevbiltek.434244
MLA EVCİN, A , Akpınar, S , Çiçek Bezir, N . "Eu-Dy Katkılı Stronsiyum Alüminat/Epoksi Kompozit Filmlerin Uygulanması". Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi 7 (2018 ): 156-165 <https://dergipark.org.tr/tr/pub/nevbiltek/issue/41534/434244>
Chicago EVCİN, A , Akpınar, S , Çiçek Bezir, N . "Eu-Dy Katkılı Stronsiyum Alüminat/Epoksi Kompozit Filmlerin Uygulanması". Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi 7 (2018 ): 156-165
RIS TY - JOUR T1 - Eu-Dy Katkılı Stronsiyum Alüminat/Epoksi Kompozit Filmlerin Uygulanması AU - Atilla EVCİN , Süleyman Akpınar , Nalan Çiçek Bezir Y1 - 2018 PY - 2018 N1 - doi: 10.17100/nevbiltek.434244 DO - 10.17100/nevbiltek.434244 T2 - Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 156 EP - 165 VL - 7 IS - 2 SN - 2148-466X-2148-4651 M3 - doi: 10.17100/nevbiltek.434244 UR - https://doi.org/10.17100/nevbiltek.434244 Y2 - 2018 ER -
EndNote %0 Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi Eu-Dy Katkılı Stronsiyum Alüminat/Epoksi Kompozit Filmlerin Uygulanması %A Atilla EVCİN , Süleyman Akpınar , Nalan Çiçek Bezir %T Eu-Dy Katkılı Stronsiyum Alüminat/Epoksi Kompozit Filmlerin Uygulanması %D 2018 %J Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi %P 2148-466X-2148-4651 %V 7 %N 2 %R doi: 10.17100/nevbiltek.434244 %U 10.17100/nevbiltek.434244
ISNAD EVCİN, Atilla , Akpınar, Süleyman , Çiçek Bezir, Nalan . "Eu-Dy Katkılı Stronsiyum Alüminat/Epoksi Kompozit Filmlerin Uygulanması". Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi 7 / 2 (Aralık 2018): 156-165 . https://doi.org/10.17100/nevbiltek.434244
AMA EVCİN A , Akpınar S , Çiçek Bezir N . Eu-Dy Katkılı Stronsiyum Alüminat/Epoksi Kompozit Filmlerin Uygulanması. Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi. 2018; 7(2): 156-165.
Vancouver EVCİN A , Akpınar S , Çiçek Bezir N . Eu-Dy Katkılı Stronsiyum Alüminat/Epoksi Kompozit Filmlerin Uygulanması. Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi. 2018; 7(2): 165-156.