Изучение структуры и морфологии твердых растворов Cu-Mn-Zr-Ce-O

И.В. Загайнов, А.А. Коновалов, Е.А. Конева показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 20 октября 2017; Исправлена: 23 ноября 2017; Принята: 28 ноября 2017
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: И.В. Загайнов, А.А. Коновалов, Е.А. Конева. Изучение структуры и морфологии твердых растворов Cu-Mn-Zr-Ce-O. Письма о материалах. 2018. Т.8. №2. С.135-139
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2018-2-135-139

Аннотация

Синтезированы твердые растворы Cu-Mn-Zr-Ce-O  методом соосаждения с ультразвуковой обработкой; исследованы их структура и морфологияМатериалы на основе диоксида церия представляют интерес в связи с тем, что они обладают большим запасом кислорода и его высокой подвижностью, в свою очередь это может обеспечить высокую каталитическую активность и электропроводность. Хорошо известно, что допирование диоксида церия медью или марганцем приводит к синергетическому эффекту – снижению температуры каталитической реакции и энергии активации процесса, однако, твердые растворы Cu-Mn-(Zr)-Ce-O не были представлены ранее в литературе. Таким образом, серия таких твердых растворов была синтезирована методом соосаждения с одновременным использованием ультразвуковой обработки. Размер кристаллитов всех образцов составлял около 7-9 нм и не зависел от отношения Cu/Mn. Изменение параметра кристаллической решетки соответствует закону Вегарда и может быть описано полуэмпирическим уравнением для твердых растворов на основе диоксида церия: система Cu-Mn-Ce-O хорошо коррелирует с уравнением, а система Cu-Mn-Zr-Ce-O нет. Распределение пор по размерам было в диапазоне 2-25 нм для материала Cu-Mn-Ce-O и 2-40 нм для материала Cu-Mn-Zr-Ce-O. Таким образом, получение гомогенных твердых растворов даст лучшие текстурные свойства, термическую стабильность, каталитические свойства, электропроводность и другие преимущества, по сравнению с неоднородными с включением и сегрегированием других фаз или доменных структур. Поэтому предложенный подход позволил создать такие материалы с улучшенными характеристиками для их дальнейшего применения. Эти системы могут быть использованы в качестве носителей катализаторов или электролита среднетемпературных твердооксидных топливных элементов.

Ссылки (14)

1. Q. Liang, X. Wu, D. W., H. Xu. Catal. Today. 139, 113 (2008). Crossref
2. X. Zhou, M. Meng, Z. Sun, Q. Li, Z. Jiang. Chem. Eng. J. 174, 400 (2011). Crossref
3. H. Lu, X. Kong, H. Huang, Y. Zhou, Y. Chen. J. Environ. Sci. 32, 102 (2015). Crossref
4. H. Lu, Y. Zhou, H. Huang, B. Zhang, Y. Chen. J. Rare Earth. 29, 855 (2011). Crossref
5. C. He, Y. Yu, J. Shi, Q. Shen, J. Chen, H. Liu. Mater. Chem. Phys. 157, 87 (2015). Crossref
6. D. V. Pinjari, A. B. Pandit. Ultra Sonochem. 18, 1118 (2011). Crossref
7. K. Singh, R. Kumar, A. Chowdhury. Ultra Sonochem. 36, 182 (2017). Crossref
8. A. Aranda, E. Aylón, B. Solsona, R. Murillo, A. M. Mastral, D. R. Sellick, S. Agouram, T. García, S. H. Taylor. Chem. Comm. 48, 4704 (2012). Crossref
9. Ch. Y. Kang, H. Kusaba, H. Yahiro, K. Sasaki, Y. Teraoka. Solid State Ionics. 177, 1799 (2006). Crossref
10. I. V. Zagaynov, A. V. Vorobiev, S. V. Kutsev. Mater. Lett. 139, 237 (2015). Crossref
11. S. J. Hong, A. V. Virkar. J. Am. Ceram. Soc. 78, 433 (1995). Crossref
12. D.-J. Kim. J. Am. Ceram. Soc. 72, 1415 (1989). Crossref
13. I. V. Zagaynov, A. A. Konovalov. J. Porous Mater. 24, 1247 (2017). Crossref
14. I. V. Zagaynov. Appl. Nanosci. 7, 871 (2017). Crossref

Цитирования (6)

1.
I. Zagaynov, S. Fedorov, I. Kulbakin, A. Klimashin. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 525, 012093 (2019). Crossref
2.
Igor V. Zagaynov, Alexander V. Naumkin, Yuriy V. Grigoriev. Applied Catalysis B: Environmental. 236, 171 (2018). Crossref
3.
I. Zagaynov, S. Fedorov, O. Antonova. Lett. Mater. 11(2), 152 (2021). Crossref
4.
I. V. Zagaynov. Russ. J. Inorg. Chem. 66(8), 1212 (2021). Crossref
5.
Igor V. Zagaynov, Ivan V. Shelepin, Sergey V. Fedorov, Alexander V. Naumkin, Alexey V. Bykov, Anatoly A. Konovalov. Ceramics International. 47(15), 22201 (2021). Crossref
6.
Igor V. Zagaynov, Ivan V. Shelepin, Alexander V. Naumkin, Anatoly A. Konovalov. Molecular Catalysis. 517, 112016 (2022). Crossref

Другие статьи на эту тему