Lantanit katkısı yapılan doğal florapatitin lüminesans özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Doğal apatitlerin floresans olduğu bilinmektedir. Son yıllarda Ln3³⁺ katkılı apatitler üzerinde oldukça fazla çalışma yapılmıştır. Bu çalışmada ise doğal florapatit yapısına katkılanan lantanit iyonlarının (Ca₁₀(PO⁴)₆F₂:xLn³⁺) ikameleri ve lüminesans özellikleri incelenmiştir. Bu inceleme sinterleme sıcaklığının, katkı miktarının ve farklı katyon yarıçaplarının etkisi olmak üzere üç farklı açıdan yapılmıştır. Lantanit katkılı florapatitlerin ikameleri ve lüminesans özellikleri XRD, SEM, FTIR ve PL analizleri ile araştırılmıştır. 1100°C, 1150°C ve 1200°C'de sinterlenen Eu³⁺ katkılı florapatitin sinterleme sıcaklığı arttıkça lüminesans özelliğinin de arttığı gözlenmiştir. Katkı miktarı ve farklı katyon yarıçaplarının incelendiği numuneler 1150°C'de sinterlenmiştir. Florapatit içine katkılanan Eu₂O₃ miktarı arttıkça Eu³⁺ iyonlarının kalsiyum bölgelerine difüzyonunun ve lüminesans özelliğinin arttığı görülmüştür. Farklı katyon yarıçaplarına sahip Eu³⁺,Sm³⁺,Dy³⁺,Ce³⁺ ve Lu³⁺ iyonlarından sadece yarıçapları kalsiyuma yakın olan Eu³⁺ ve Sm³⁺ iyonlarının florapatit yapısına girerken Dy³⁺,Ce³⁺ ve Lu³⁺ iyonları yapıya girememiştir.