Primjena Rietveldove metode utočnjavanja u određivanju kristalne strukture

undergraduate thesis

• Title (english): Applied Rietveld refinement method in crystal structure determination
• Author: Elza Štefanović
• Mentor: Hrvoje Ivanković (mentor)
• Committee member: Hrvoje Ivanković (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Jelena Macan (član povjerenstva)
• Committee member: Marica Ivanković (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Chemical Engineering and Technology; Zagreb
• Defense date and country: 2019-09-11, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Chemical Engineering

Abstract

U ovom radu opisane su teorijske osnove rendgenske difrakcijske analize, objašnjena je Rietveldova metoda te postupak utočnjavanja kristalnih struktura primjenom Rietveldove metode. Rietveldova metoda koristi cijelu difrakcijsku sliku pri analizi kristalnih uzoraka, za razliku od klasičnih metoda, koje promatraju samo difrakcijski maksimum kao eksperimentalni podatak. Postupak utočnjavanja proveden je na primjeru kristalne strukture hidroksiapatita (HAp) u programu TOPAS v.5.0 (Bruker). Struktura hidroksiapatita utočnjena je Rietveldovom metodom i dalje je korištena kao početna struktura za utočnjavanje uzoraka Mg-HAp. Utočnjavani su parametri jedinične rešetke, veličina kristalita, pozadina, parametri funkcije profila. Različiti udjeli magnezija (1, 2,5, 5 i 10 %) dodani su u uzorak hidroksiapatita kako bi se ispitao utjecaj magnezija na kristalnu strukturu hidroksiapatita. Dobiveni rezultati pokazuju da sa povećanjem sadržaja magnezija dolazi do smanjenja parametara i volumena jedinične ćelije hidroksiapatita. Kao razlog se može navesti zamjena većeg ionskog radijusa Ca2+-iona sa manjim ionskim radijusom Mg2+-iona.

Abstract (english)

This paper describes the theoretical basics of X-ray diffraction analysis, explains the Rietveld method and crystal structure refinement using Rietveld method. Rietveld method uses the whole diffraction pattern when analyzing crystal samples, unlike the classical methods, which consider only the diffraction peak as a experimental data. The refinement process was carried out on the example of the crystal structure of hydroxyapatite (HAp) in TOPAS v.5.0. (Bruker). The hydroxyapatite structure was refined with Rietveld refinement and used as initial structure for refinement Mg-HAp samples. The unit lattice parameters, crystallite size, background, profile function parameters were specified. Different contents of magnesium
(1, 2,5, 5 i 10 %) were added to the hydroxyapatite sample to examine the effect of magnesium on the structure of hydroxyapatite. The obtained results show that with increase of magnesium content there is a decrease in the parameters and volume of the unit cell of hydroxyapatite. Reason for this is the replacement of a larger ionic radius of Ca2+-ions with a smaller ionic radius of Mg2+-ions.

• Keywords: rendgenska difrakcijska analiza; Rietveldova metoda utočnjavanja; kristalna struktura; hidroksiapatit (HAp)
• Keywords (english): X-ray diffraction analysis; Rietveld refinement method; crystal structure; hydroxyapatite (HAp)
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:149:960228
• Study programme: Title: Materials Science and Engineering - Undergraduate study; Study programme type: university; Study level: undergraduate; Academic / professional title: sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka kemijskog inženjerstva (sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka kemijskog inženjerstva)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2023-05-29 09:55:13