Синтез, термические и электрические свойства твердых растворов Ba4Ca2Nb2-xPxO11
Аннотация
Целью настоящей работы является синтез и комплексная аттестация твердых растворов на основе Ba4Ca2Nb2O11.
Объектом исследования являются сложные фосфат-замещенные по подрешетке ниобия ниобаты бария кальция: Ba4Ca2Nb2-xPxO11 (0.0≤x≤ 1.0).
Рентгенографически установлено, что образцы Ba4Ca2Nb2-xPxO11 (0.0≤х≤0.5) получены однофазными и характеризуются кубической структурой двойного перовскита (пр. гр. Fm3m). По данным КР-спектроскопии была определено локальное окружение атомов в структуре исследуемых соединений.
Методами термогравиметрии и ИК-спектроскопии установлено, что все составы характеризуются способностью к обратимому поглощению воды из газовой фазы, установлены температурные интервалы гидратации и формы образующихся кислородно-водородных группировок.
Измерение электропроводности при варьировании термодинамических параметров среды (T, рH2O, pO2) показало увеличение проводимости во влажной атмосфере, что обусловлено появлением протонного переноса. Установлено, что для твердых растворов Ba4Ca2Nb2-xPxO11 (0.0≤х≤0.5) происходит увеличение общей электропроводности как в сухой, так и во влажной атмосфере по сравнению с Ba4Ca2Nb2O11, максимум проводимости достигается для образцов с х=0.2. Рассчитаны числа переноса. Проведена дифференциация проводимости.
Исследована химическая стабильность образцов, предварительно гидратированных образцов и предварительно обработанных в атмосфере углекислого газа (рСО2=1 атм.). Оксоанионное замещение в решетке положительно влияет на химическую устойчивость системы Ba4Ca2Nb2O11.
Ключевые слова: перовскиты, твердые растворы электролитов, фосфатное допирование, протонная проводимость, кислород-ионная проводимость.
Объектом исследования являются сложные фосфат-замещенные по подрешетке ниобия ниобаты бария кальция: Ba4Ca2Nb2-xPxO11 (0.0≤x≤ 1.0).
Рентгенографически установлено, что образцы Ba4Ca2Nb2-xPxO11 (0.0≤х≤0.5) получены однофазными и характеризуются кубической структурой двойного перовскита (пр. гр. Fm3m). По данным КР-спектроскопии была определено локальное окружение атомов в структуре исследуемых соединений.
Методами термогравиметрии и ИК-спектроскопии установлено, что все составы характеризуются способностью к обратимому поглощению воды из газовой фазы, установлены температурные интервалы гидратации и формы образующихся кислородно-водородных группировок.
Измерение электропроводности при варьировании термодинамических параметров среды (T, рH2O, pO2) показало увеличение проводимости во влажной атмосфере, что обусловлено появлением протонного переноса. Установлено, что для твердых растворов Ba4Ca2Nb2-xPxO11 (0.0≤х≤0.5) происходит увеличение общей электропроводности как в сухой, так и во влажной атмосфере по сравнению с Ba4Ca2Nb2O11, максимум проводимости достигается для образцов с х=0.2. Рассчитаны числа переноса. Проведена дифференциация проводимости.
Исследована химическая стабильность образцов, предварительно гидратированных образцов и предварительно обработанных в атмосфере углекислого газа (рСО2=1 атм.). Оксоанионное замещение в решетке положительно влияет на химическую устойчивость системы Ba4Ca2Nb2O11.
Ключевые слова: перовскиты, твердые растворы электролитов, фосфатное допирование, протонная проводимость, кислород-ионная проводимость.