Развернуть ▼
Систематизированы данные о физико-химических свойствах высокотемпературных протонных проводников на основе сложных оксидов.
Описаны методы их синтеза, дефектность, процессы гидратации, транспортные свойства. Рассмотрены основные области использования этого класса материалов, показана их перспективность как компонентов различных электрохимических устройств.
Для студентов химического факультета, специализирующихся в области неорганического материаловедения, а также для студентов других специализаций естественных факультетов.
ОглавлениеСписок основных сокращений
Предисловие
Введение
Глава 1. Литературный обзор
1.1. Высокотемпературные протонные проводники со структурой перовскита
1.1.1. История открытия высокотемпературной протонной проводимости
1.1.2. Механизмы миграции протонов в высокотемпературных протонных проводниках
1.1.3. Транспортные характеристики высокотемпературных протонных проводников с примесным разупорядочением
1.2. Перовскитоподобные протонные проводники со структурным разупорядочением кислородной подрешетки
1.2.1. Структурные особенности
1.2.2. Транспортные свойства
1.3. Выводы из литературного обзора
Глава 2. Экспериментальная часть
2.1. Твердофазный метод синтеза образцов
2.2. Методы рентгено- и нейтронографических исследований
2.3. Исследование морфологии поверхности образцов методом растровой электронной микроскопии
2.4. Энергодисперсионный рентгеновский микроанализ
2.5. Методы ИК -, КР -спектроскопии
2.6. Метод протонного магнитного резонанса
2.7. Методы приготовления керамики
2.7.1. Прессование на ручном прессе
2.7.2. Магнитно-импульсное прессование
2.8. Денситометрический метод анализа
2.8.1. Определение пикнометрической плотности
2.8.2. Определение объемной плотности образцов
2.9. Исследование механических свойств
2.10. Термогравиметрические исследования
2.11. Методы исследования электропроводности
2.11.1. Подготовка образцов
2.11.2. 4-контактный метод измерения электропроводности
2.11.3. Метод электрохимического импеданса
2.11.4. Измерение электропроводности в зависимости от парциального давления кислорода
2.11.5. Измерение электропроводности в зависимости от парциального давления паров воды
2.11.6. Измерение электропроводности в зависимости от температуры
2.12. Измерение чисел переноса методом ЭДС
Глава 3. Структурные особенности кислорода
Дефицитных перовскитоподобных фаз
3.1. Ниобаты и танталаты щелочноземельных металлов
3.1.1. Рентгеновские и нейтронные исследования
3.1.2. КР -спектроскопия
3.2. Вольфраматы натрия и ЩЗМ
3.2.1. Вольфрамат бария-натрия Ba
4Na
2W
2O
113.2.2. Вольфрамат бария-кальция Ba
4Ca
2,5W
1,5O
113.3. Цирконаты Ba
4In
2Zr
2O
11 и Ba
3In
2ZrO
8Глава 4. Состояние кислородно-водородных групп в гидратированных перовскитоподобных сложных оксидах со структурным разупорядочением
4.1. Основные подходы к анализу состава протонсодержащих групп в перовскитах
4.2. Гидратированные танталаты и ниобаты щелочноземельных металлов Sr
6 -2хTa
2+2хO
11+3х xnН
2О и (Ba
1- yCa
y)
6Nb
2O
11 x nН
2О
4.2.1. ИК -спектроскопия
4.2.2. Протонный магнитный резонанс
4.3. Фазы Ba
2In
2 ? k ZrkO
5+k/2 x nН
2О (k = 0; 0,67; 1)
4.3.1. ИК -спектроскопия
4.3.2. Протонный магнитный резонанс
4.4. Вольфрамат бария-натрия Ba
4Na
2W
2O
11 x nН
2О
4.4.1. ИК -спектроскопия
4.4.2. Протонный магнитный резонанс
Глава 5. Процессы гидратации и термические свойства гидратированных кислород-дефицитных сложнооксидных фаз
5.1. Твердые растворы Sr
6–2хTa
2+2хO
11+3х x nН
2О
5.1.1. Термические свойства
5.1.2. Процессы гидратации при варьировании парциального давления паров воды
5.2. Твердые растворы (Ba
1–yCa
y)
6Nb
2O
11 x nН
2О
5.2.1. Термические свойства
5.2.2. Процессы гидратации Ba
4Ca
2Nb
2O
11 при варьировании парциального давления паров воды
5.3. Фазы Ba
4In
2Zr
2O
11 ? nН
2О и Ba
3In
2ZrO
8 x nН
2О
5.4. Вольфраматы Ba
4Na
2W
2O
11 x nН
2О и Ba
4Ca
2,5W
1,5O
11 x nН
2О
Глава 6. Транспортные свойства кислород-дефицитных фаз с перовскитоподобной структурой
6.1. Электрические свойства твердых растворов (Ba
1–уCa
у)
6Nb
2O
116.1.1. Температурные зависимости общей проводимости
6.1.2. Кислородно-ионная проводимость
6.1.3. Протонная проводимость
6.2. Электрические свойства твердых растворов Sr
6 –2хTa
2+2хO
11+3х6.2.1. Общие сведения об электропроводности твердых растворов Sr
6–2хМ
2+2хO
11+3х (М = Nb, Ta)
6.2.2. Анализ зависимостей «проводимость - рН
2О»
6.2.3. Кислородно-ионная проводимость
6.2.4. Анализ модели дефектообразования
6.2.5. Протонная проводимость
6.3. Электрические свойства Ba
3In
2ZrO
8 и Ba
4In
2Zr
2O
116.4. Электрические свойства вольфраматов Ba
4Na
2W
2O
11 и Ba
4Ca
2,5W
1,5O
116.5. Сравнительный анализ транспортных характеристик
6.5.1. Концентрационные зависимости подвижности протонов
6.5.2. Протонная проводимость
6.6. Тестирование Ba
3In
2ZrO
8 в электрохимических устройствах
6.6.1. Испытания керамики Ba
3In
2ZrO
8 в качестве чувствительного элемента пароводяного сенсора
6.6.2. Испытание Ba
3In
2ZrO
8 в качестве протонной мембраны в водородно-воздушном топливном элементе
Основные выводы.
Заключение
Список библиографических ссылок
