Кристаллическая структура, кислородная нестехиометрия и свойства сложнооксидных фаз в системе Sm-Sr-Fe-Co-O
Аннотация
В настоящий момент твердооксидные топливные элементы (ТОТЭ) являются предметом интенсивных исследований и разработок во всем мире. Повышенный интерес к данным устройствам связан с рядом преимуществ ТОТЭ по сравнению с другими источниками энергии. Например, высокая термическая эффективность, долгосрочность и стабильность, работа в области высоких температур, экологичность. Для работы ТОТЭ не требуется наличие благородных металлов (катализаторов), что делает их экономически привлекательными. По глицерин-нитратной технологиии синтезированы сложные оксиды общего состава Sr1-xSmxCo1-yFeyO3-δ. Установлена область гомогенности твердых растворов. Sr0.9Sm0.1Co1 yFeyO3-δ при y = 0-1, Sr0.7Sm0.3Co1-yFeyO3-δ при y = 0-1, Sr1-xSmxCo0.7Fe0.3O3-δ при x = 0.1-0.5 и Sr1-xSmxCo0.4Fe0.6O3-δ при x = 0.1-0.4
Методом рентгеновской порошковой дифракции изучена кристаллическая структура. Показано, что бразцы с x = 0.1, 0.0 ≤y ≤ 0.9; x = 0.3, 0.0 ≤y ≤ 0.7; 0.1 ≤x≤0.3, y = 0.3; 0.1 ≤x≤0.3, y = 0.6 индексируются в рамках кубической элементарной ячейки пространственной группы Pm3m. При x = 0.1, y = 1.0; x = 0.3, 0.8 ≤y ≤ 1.0 сложные оксиды имеют тетрагональную структуру (I4/mmm). Образцы с 0.4 ≤x≤0.5, y = 0.3; x = 0.4, y = 0.6 являются двухфазными. Построены концентрационные зависимости параметров и объема элементарных ячеек. Установлено, что при увеличении содержания железа параметры и объем увеличиваются, а при увлеличенни концентрации ионов самария – уменьшаются.
Методами высокотемпературной термогравиметрии и йодометрического титрования определены значения содержания кислорода в однофазных сложных оксидах , в зависимости от температуры на воздухе. Содержание кислорода в оксидах Sr1-xSmxCo1-yFeyO3-δ возрастает с увеличением концентрации самария и железа и увеличением температуры.
Методом рентгеновской порошковой дифракции изучена кристаллическая структура. Показано, что бразцы с x = 0.1, 0.0 ≤y ≤ 0.9; x = 0.3, 0.0 ≤y ≤ 0.7; 0.1 ≤x≤0.3, y = 0.3; 0.1 ≤x≤0.3, y = 0.6 индексируются в рамках кубической элементарной ячейки пространственной группы Pm3m. При x = 0.1, y = 1.0; x = 0.3, 0.8 ≤y ≤ 1.0 сложные оксиды имеют тетрагональную структуру (I4/mmm). Образцы с 0.4 ≤x≤0.5, y = 0.3; x = 0.4, y = 0.6 являются двухфазными. Построены концентрационные зависимости параметров и объема элементарных ячеек. Установлено, что при увеличении содержания железа параметры и объем увеличиваются, а при увлеличенни концентрации ионов самария – уменьшаются.
Методами высокотемпературной термогравиметрии и йодометрического титрования определены значения содержания кислорода в однофазных сложных оксидах , в зависимости от температуры на воздухе. Содержание кислорода в оксидах Sr1-xSmxCo1-yFeyO3-δ возрастает с увеличением концентрации самария и железа и увеличением температуры.