Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đối diện với kẻ thù – phân tích các pha bề mặt thứ hai là hydroxide carbonate trong màng điện phân gốm perovskite dẫn proton.
Tóm tắt
Các màng điện phân gốm perovskite khác nhau, (Ba,Sr)(Zr,Ce,Nb,In,Sn)O3 được biến đổi bằng cách thêm các nguyên tố Ln/RE, đang được nghiên cứu rộng rãi do tiềm năng công nghiệp cao trong sản xuất H2 và chuyển đổi CO2. Một trong những tiêu chí quan trọng nhất để phân loại gốm này như một màng tốt là độ ổn định cơ học và hóa học cao của nó trong hàng nghìn giờ trong các điều kiện vận hành khắc nghiệt: nhiệt độ cao và chu kỳ áp suất hơi nước (cao). Người ta biết rằng các vật liệu dựa trên Ba và Sr có thể dễ dàng hình thành các cacbonat, hydroxide, hydrat, hydroxycacbonat hỗn hợp. Sự hiện diện của các pha không mong muốn, ngay cả khi chỉ giới hạn ở vết, trên bề mặt gốm, và/hoặc tại biên giới hạt, có thể dẫn trực tiếp đến sự suy thoái sớm. Vì các pha hỗn hợp, hydrat, không tinh thể không thể được phát hiện bằng các thí nghiệm nhiễu xạ, chúng tôi đã thực hiện phân tích trọng lượng nhiệt cũng như nghiên cứu quang phổ IR và Raman. So sánh các tín hiệu dao động và TGA đặc trưng của các pha thứ cấp phức tạp nghĩa là (Sr/ Ba)(OH)x(CO3)y, nH2O và perovskite dẫn proton cho thấy rằng việc không nhận biết sự hiện diện của một pha thứ hai có thể dẫn đến kết luận sai lầm về bản chất proton của khối và sự hiểu biết về các cơ chế dẫn điện liên quan.
Từ khóa
#Perovskite #màng điện phân #hydroxide carbonate #dẫn proton #phân tích trọng lượng nhiệt #quang phổ IR #quang phổ Raman.Tài liệu tham khảo
M. Ni, M.K.H. Leung and D.Y.C. Leung, Int. J. Hydrogen Energy 32, 4648 (2007).
G. A Olah, Angew. Chem. Int. Ed. 44 2636–2639 (2005).
Ph. Colomban, Ed. Proton Conductors: Solids, membranes and gel–materials and devices. Cambridge University Press, Cambridge, (1992).
H. Iwahara, T. Esaka, H. Uchida and N. Maeda, Solid State Ionics 3/4, 359–363 (1981).
Ph. Colomban, Ann. Chimie Sci. Matériaux Paris 24, 1–18 (1999).
K. D. Kreuer, Ann. Rev. Mater. Res. 33, 333–359 (2003).
M. Karlsson, M. E. Bjorketun, P. G. Sundell, A. Matic, G. Wahnstrom, P. Engberg, L. Borjesson, I. Ahmed and P. Berastegui Phys. Rev. B 72, 094303 (2005).
M. Glerup, F. W. Poulsen and R. W. Berg, Solid State Ionics 148, 83–92 (2002).
N. Sata, M. Ishigame and S. Shin, Solid State Ionics 86-88, 629–632 (1996).
T. Omata, M. Takagi and S. Otsuka-Yao-Matsuo, Solid State Ionics 168, 99–109 (2004).
A. Slodczyk, Ph. Colomban, S. Willemin, O. Lacroix and B. Sala, J. Raman Spectrosc. 40 513–521 (2009).
Ph. Colomban, A. Slodczyk, D. Lamago, G. Andre, O. Zaafrani, O. Lacroix, S. Willemin and B. Sala, J. Phys. Soc. Jpn 79, Suppl. A 1–6 (2010).
A. Slodczyk, Ph. Colomban, O. Zaafrani, O. Lacroix, J. Loricourt, F. Grasset and B. Sala, Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1309 39–44 (2011).
A. Slodczyk, B. Dabrowski, N. Malikova and Ph. Colomban, Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1311 GG06-25 (2010).
K.-D. Kreuer, E. Schönherr, and J. Maier in High Temperature Electrochemical Behaviour of Fast Ion and Mixed Conductors, F. W. Poulsen, J. J. Bentzen, T. Jacobsen, E. Skou, and M. J. L. Østergård, eds., Risø National Laboratory, Roskilde, 297–304 (1993).
K. D. Kreuer, E. Schönherr, and J. Maier Solid State Ionics 70/71, 278–284 (1994).
N. Jalarvo, C. Haavik, C. Kongshaug, P. Norby and T. Norby, Solid State Ionics 180, 1151–1156 (2009).
PCT Patent WO 2008/152317 A2 (18-12-2008).
H.D. Lutz, W. Eckers, G. Schneider and H. Haeuseler, Spectrochimica Acta Part A, 37 561–567 (1981).
H.D. Lutz, K. Beckenkamp and H. Möller, J. Mol. Structure 322 263–266 (1994).
D. Hadzi, Pure Appl. Chem. 11 435–454 (1965).
Ph. Colomban and J. Tomkinson, Solid State Ionics 97, 123–134 (1997).