Teoria domieszkowania w badaniach struktury defektów i własności transportowych tlenków i siarczków metali przejściowych

• Autorzy: Grzesik Z.

Warianty tytułu

EN

Theory of doping in studies of defect structure and transport properties of transition metal oxides and sulphides

• Konferencja: Ogólnopolskie Sympozjum Naukowo-Techniczne "Nowe osiągnięcia w badaniach inżynierii korozyjnej" (17 ; 27-29.11.2013 ; Jastrząb-Poraj, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono teoretyczne podstawy oraz weryfikację eksperymentalną nowatorskiej metody określania stężenia i ruchliwości dominujących defektów punktowych w tlenkach i siarczkach metali przejściowych. Istota proponowanej metody sprowadza się do badania struktury defektów i własności transportowych tlenków i siarczków metali na drodze pośredniej, tj. badając wpływ różnowartościowych domieszek na kinetykę powstawania tych związków. Wykazano, że analiza wyników utleniania odpowiednio dobranych stopów dwuskładnikowych pozwala na wyznaczenie entalpii i entropii powstawania i migracji defektów. W oparciu o te dane istnieje możliwość obliczenia stężenie defektów oraz ich ruchliwość w czystych, tzn. niedomieszkowanych materiałach tlenkowych, co przedstawiono na przykładzie niestechiometrycznego tlenku niklu, Ni1-yO.

EN

The theoretical basis and experimental verification of novel method, enabling the calculation of point defect concentration and their mobility in transition metal oxides and sulphides have been presented. The idea of proposed method consists in determination of the defect structure and transport properties of metal oxides and sulphides in indirect way, i.e. in studying the influence of aliovalent metallic additions on the oxidation kinetics of a given metal. It has been shown that from the results of oxidation kinetics of binary alloys, the enthalpy and entropy of defect formation and their migration can be calculated. These data, in turn, can be used for the calculation of defect concentration and defect mobility in pure, undoped oxides. Such a possibility has been illustrated on the example of nonstoichiometric nickel oxide, Ni1-yO.

Słowa kluczowe

PL

stopy dwuskładnikowe; kinetyka utleniania; domieszkowanie; defekty punktowe; dyfuzja

EN

binary alloys; oxidation kinetics; doping effects; point defects; diffusion

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2013
• Tom: nr 11
• Strony: 534--537
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., tab.

Twórcy

autor

Grzesik Z.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Fizykochemii i Modelowania Procesów

Bibliografia

• 1. L. Zhu, D. Susac, M. Tea, K.C. Wong, P.C. Wong, R.R. Parsons, D. Bizzotto, Journal of Catalysis 258 (2008) 235-242.
• 2. N. Keller, C. Pham-Huu, C. Estornes, M.J. Ledoux, Applied Catalysis A-General 234 (2002) 191-205.
• 3. M.J. Ledoux, C. Pham-Huu, N. Keller, J.B. Nougayrede, S. Savin-Poncet, J. Bousquet, Catalysis Today 61 (2000) 157-163.
• 4. D. Susac, L. Zhu, M. Teo, A. Sode, K.C. Wong, P.C. Wong, R.R. Parsons, D. Bizzotto, K.A.R. Mitchell, S.A. Campbell, Journal of Physical Chemistry C 111 (2002) 18715-18723.
• 5. R. Ahuja, O. Eriksson, E. Johansson, Philosophical Magazine B-Physics of Condensed Matter Statistical Mechanics Electronic Optical and Magnetic Properties 78 (1998) 475-480.
• 6. P.P. Altermatt, T. Kiesewetter, K. Ellmer, H. Tributsch, Solar Energy Materials And Solar Cells 71 (2002) 181-195.
• 7. X. Feng, X.M. He, W.H. Pu, C.R. Wan, C.Y. Jiang, Progress in Chemistry 20 (2008) 396-404.
• 8. X. Feng, X.M. He, W.H. Pu, C.Y. Jiang, C.R. Wan, Ionics 13 (2007) 375-377.
• 9. J.H. Gao, G.L. Liang, B. Zhang, Y. Kuang, X.X. Zhang, B. Xu, Journal of the American Chemical Society 129 (2007) 1428-1433.
• 10. Z. Grzesik, Termodynamika i kinetyka defektów w kryształach jonowych, Wydawnictwo Naukowe AKAPIT, Kraków, 2011.
• 11. C. Wagner, J. Electrochem. Soc. 99 (1952) 346C-354C.
• 12. K. Hauffe, Reaktionen in und an festen Stoffen. Springer, Berlin 1955.
• 13. Z. Grzesik, Journal of Solid State Electrochemistry, 13 (2009) 1701-1708.
• 14. S. Mrowec, Defects and Diffusion in Solids. Elsevier Scientifi c Publ. Comp., Amsterdam-Oxford-New York, 1980.
• 15. O’Keefe M., Moore W. J., J. Chem. Phys. 36 (1962) 3009-3015.
• 16. S. Mrowec, Z. Grzesik, J. Phys. Chem. Solids 65 (2004) 1651-1657.
• 17. S. Mrowec, Z. Grzesik, B. Rajchel, High Temp. Mater. Processes 23 (2004) 59-72.
• 18. Z. Jurasz, K. Adamaszek, R. Janik, Z. Grzesik, S. Mrowec, Defect and Diffusion Forum 289-292 (2009) 775-782.