Разработка новых оксидных материалов, повышающих эффективность работы топливных элементов и кислородоселективных мембран, исследование процессов электро- и массопереноса : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / научный руководитель Л. В. Махнач

Abstract

Цель настоящей работы: получение новых перовскитоподобных слоистых никелатов с электрон-ионной проводимостью. Объекты исследования: никелаты систем Sr-Ti-Ni-O, Sr-Nb-Ni-O, Sr-Ta-Ni-O, Sr-Mo-Ni-O. Методы исследования: рентгенофазовый анализ, электронная микроскопия, химический анализ, кулонометрический анализ. Изучены системы Sr-Me-Ni-O (Me – Ti, Nb, Ta, Mo). В результате синтезированы новые оксидные соединения: Sr4Nb0,2Ni1,8O7, Sr4Ta0,2Ni1,8O7, Sr4Ti0,2Ni1,8O7, Sr4Mo0,2Ni1,8O7, -- определена их кристаллическая структура. Показано, что соединения кристаллизуются в слоистой структуре 2P/RS, где P – слой перовскита, RS – слой каменной соли. Найдены оптимальные условия синтеза новых оксидных соединений. Завершающая стадия синтеза проводится в токе кислорода при температурах 1300 – 1330 °С в течение 20 – 24 ч. При температурах свыше 1330 °С наблюдается частичное оплавление кристаллитов с последующим их разложением. нестехиометрии. Показано, что все они являются классическими полупроводниками n-типа в интервале температур 20 – 500 °С, при дальнейшем нагревании образцов наблюдается переход к металлическому характеру проводимости. Установлено, что все полученные соединения являются нестехиометричными по кислороду. Полученные оксиды можно рекомендовать как новые материалы для топливных элементов и кислородоселективных мембран.