Assessment of Co(II), Co(III) and Co(IV) Content in Thermoelectric Cobaltites

• Autorzy: Sopicka-Lizer M. , Kozłowska K. , Bobrowska-Grzesik E. , Plewa J. , Altenburg H.

Warianty tytułu

PL

Oznaczanie zawartości Co(II), Co(III) i Co(IV) w kobaltanach wykazujących własności termoelektryczne

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The precise content of cobalt at a given oxidation state in layered sodium or calcium cobaltites is crucial for their thermoelectric performance and stability at elevated temperature. The paper presents results of searching for an effective method of measuring cobalt ions concentration coexisting at various oxidation state in a solid state. Application of the specific properties of reagents gave possibility to determine Co3+ concentration in the presence of Co4+ by the wet chemical methods. The accuracy and usefulness of the method was checked by comparison of the results from independent measurement of the total cobalt content and sum of the cobalt concentration at various oxidation state. It has been found that separate concentration of cobalt at a various valence state can be precisely measured if no Co3O4 was present in the synthesized powders.

PL

Dokładne oznaczenie zawartości kobaltu na danym stopniu utlenienia w warstwowych kobaltanach sodowych lub wapniowych ma zasadnicze znaczenie dla ich sprawności jako materiału termoelektrycznego oraz stabilności w podwyższonmej temperaturze. Artykuł przedstawia wyniki badań nad znalezieniem skutecznej metody oznaczania stezenia jonów kobaltu wystepujących obok siebie na różnym stopniu utlenienia w stanie stałym. Wykorzystanie szczególnych właściwości reagentów umożliwiło oznaczenie stężenia Co3+ obok Co4+ metodą analizy w fazie ciekłej. Dokładność i powtarzalność metody została potwierdzona przez porównanie wyników niezależnych pomiarów całkowitej zawartości kobaltu i sumowania zawartości kobaltu na różnych stopniach utlenienia w tych samych próbkach. Stwierdzono, że precyzyjne oznaczenie zawartości kobaltu na różnych stopniach utlenienia jest możliwe jeśli w próbce nie występuje Co3O4 w syntetyzowanych proszkach.

Słowa kluczowe

EN

cobaltites; thermoelectric properties; cobalt

PL

kobaltany; własności termoelektryczne; kobalt

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 54, iss. 4
• Strony: 881--888
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Sopicka-Lizer M.

autor

Kozłowska K.

autor

Bobrowska-Grzesik E.

autor

Plewa J.

autor

Altenburg H.

• Silesian University of Technology, 44-100 Gliwice, 2a Akademicka Str., Poland

Bibliografia

• [1] I. Terasaki, Y. Sasago, K. Uchinokura, Large thermoelectric power in NaCo2O4 single crystals, Phys. Rev. B 56 R12685-R12687 (1997).
• [2] S. Li, R. Funahashi, I. Matsubara, K. U e n o, H. Yamada, High temperature thermoelectric properties of oxide Ca9Co12O28. J. Mater. Chem. 9, 1659-1660 (1999).
• [3] A. C. Maset, C. Michel, A. Maignan, M. Hervieu, Misfit layered cobaltite with an anisotropic giant magnetoresistance: Ca3Co4O9, Phys. Rev. B 62, 166-175 (2000).
• [4] J. Nan, J. Wu, Y. Deng, C. W. Nan, Synthesis and thermoelectric properties of (NaxCa1-x)3Co4O9, J.Eur.Ceram.Soc 23, 859-863 (2003).
• [5] Y. Miyazaki, Crystal structure and thermoelectric properties of the misfit-layered cobalt oxides, Solid state Ionics 172, 463-467 (2004).
• [6] S. Lambert, H. Lelogny, D. Grebille, Three forms of the misfit layered cobaltite [Ca2CoO3][CoO2]1:62. A 4D structural investigation. J.Sol.State. Chem. 160, 322-331 (2001).
• [7] T. Takeuchi, T. Kondo, K. Soda, U. Mizutani, R. Funahashi, M. Shikano, S. Tsuda, T. Yokoya, S. Shin, T. Muro, Electronic structure and large thermoelectric power in Ca3Co4O9, J. El. Spect. Rel. Phen. 137-140, 595-599 (2004).
• [8] Y. Zhang, Y. Zhang, Q. Lu, Synthesis of highly textured Ca3Co4O9 ceramics by spark plasma sintering. Ceram. Intern. 33, 1305-08 (2007).
• [9] Y. Morita, J. Poulsen, K. Sakai, T. Motohashi, T. Fujii, I. Terasaki, Y. Yamauchi, M. Karopinen, Oxygen non-stoichiometry and cobalt valence in misfit-layered cobalt oxides. J. Sol.State. Chem. 177, 3149-55 (2004).
• [10] Z. Marczenko, M. Balcerzak, Spektrofotometryczne metody w analizie organicznej, ed. WNT Warszawa, 1989.
• [11] E. Woerman, A. Muan, Phase equilibria in the system CaO-cobalt oxide in air, > Inorg. Nucl. Chem. 32, 1455-59 (1970).