Синтез, кристаллическая структура и свойства BaCo1–xRxO3–δ (где R – РЗЭ или Y)
Аннотация
Были синтезированы сложные оксиды BaCo1–xRxO3–δ (R – редкоземельный элемент (РЗЭ) или иттрий) с кубической структурой перовскита. Было определено, что область гомогенности указанных сложных оксидов зависит от кристаллического радиуса R и расширяется при его уменьшении: в случае R = Sm однофазное соединение может быть синтезировано только при x = 0.15, в то время как в случае R = Dy – Lu область гомогенности составляет от x = 0.15 до x = 0.25. При R = La – Nd однофазные соединения с кубической структурой получить не удается.
Была изучена устойчивость сложных оксидов BaCo1–xRxO3–δ (R – РЗЭ или иттрий) в зависимости от температуры и парциального давления кислорода. Определено, что границы термодинамической устойчивости расширяются при уменьшении кристаллического радиуса R и количества допанта x.
Методом термогравиметрии была изучена кислородная нестехиометрия cложных оксидов BaCo1–xRxO3–δ (R – РЗЭ или иттрий) в зависимости от парциального давления кислорода и температуры. Определено, что увеличение количества допанта приводит к закономерному уменьшению содержания кислорода в образце. Увеличение размера редкоземельного элемента, при прочих равных условиях, приводит к росту индекса кислородной нестехиометрии. Был проведен модельный анализ дефектной структуры сложного оксида BaCo0.8Gd0.2O3–δ.
В ходе изучения водопоглощения BaCo0.8Gd0.2O3–δ установлено, что количество поглощенной сложным оксидом воды составляет примерно 0.051 моль на моль оксида при 200 °C и влажности log(P(H2O)/атм)=-1.67.
В ходе анализа данных по электропроводности BaCo0.85Gd0.15O3–δ было выявлено, что основными носителями заряда являются электронные дырки. Влажность приводит к увеличению электропроводности BaCo0.85Gd0.15O3–δ во всем исследуемом диапазоне температур в воздушной атмосфере.
Была изучена устойчивость сложных оксидов BaCo1–xRxO3–δ (R – РЗЭ или иттрий) в зависимости от температуры и парциального давления кислорода. Определено, что границы термодинамической устойчивости расширяются при уменьшении кристаллического радиуса R и количества допанта x.
Методом термогравиметрии была изучена кислородная нестехиометрия cложных оксидов BaCo1–xRxO3–δ (R – РЗЭ или иттрий) в зависимости от парциального давления кислорода и температуры. Определено, что увеличение количества допанта приводит к закономерному уменьшению содержания кислорода в образце. Увеличение размера редкоземельного элемента, при прочих равных условиях, приводит к росту индекса кислородной нестехиометрии. Был проведен модельный анализ дефектной структуры сложного оксида BaCo0.8Gd0.2O3–δ.
В ходе изучения водопоглощения BaCo0.8Gd0.2O3–δ установлено, что количество поглощенной сложным оксидом воды составляет примерно 0.051 моль на моль оксида при 200 °C и влажности log(P(H2O)/атм)=-1.67.
В ходе анализа данных по электропроводности BaCo0.85Gd0.15O3–δ было выявлено, что основными носителями заряда являются электронные дырки. Влажность приводит к увеличению электропроводности BaCo0.85Gd0.15O3–δ во всем исследуемом диапазоне температур в воздушной атмосфере.