Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 2013

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Materiały ceramiczne z grupy perowskitów podwójnych na bazie BaYMn2O5+δ dla technologii magazynowania tlenu

Klimkowicz A., Zheng K., Fiołka G., Świerczek K.

Materiały Ceramiczne

2013

T. 65, nr 1

92--96

W niniejszej pracy przedstawiono charakterystykę właściwości strukturalnych, oraz wyniki badań pojemności magazynowania tlenu, materiałów ceramicznych z grupy perowskitów podwójnych BaY1-xSmxMn2O5+δ (x = 0, 0,25, 0,5, 0,75 i 1). Podobnie jak materiał wyjściowy BaYMn2O5+δ, związki podstawiane Sm wykazują strukturę z warstwowym uporządkowaniem podsieci Ba-Y1-xSmx. Materiały zredukowane (δ ≈ 0) krystalizują w układzie tetragonalnym z grupą przestrzenną P4/nmm. W przypadku materiałów utlenionych (δ ≈ 1) zaobserwowano strukturę trójskośną P-1 dla składów o zawartości samaru x ≤ 0,5. Dla związków o zawartości x > 0,5 proces utleniania nie powoduje zmian symetrii, a materiały te różnią się od zredukowanych jedynie stopniem obsadzenia przez tlen pozycji strukturalnych oraz objętością komórki elementarnej. W przypadku całej serii materiałów zmierzono odwracalną pojemność magazynowania tlenu przekraczającą 99% wartości teoretycznej, sięgającą od 3,35% wag. dla BaSmMn2O5+δ do 3,82% wag. dla BaYMn2O5+δ. Niższa pojemność związków zawierających samar wynika z ich wyższej masy molowej. Podstawienie itru samarem istotnie wpływa na temperaturę i kinetykę procesów redukcji i utleniania, co umożliwia zaprojektowanie materiału wykazującego żądane właściwości dla zastosowań technologicznych.

Characterization of structural properties and results of measurements of oxygen storage capacity of ceramic materials from the BaY1-xSmxMn2O5+δ (x = 0, 0.25, 0.5, 0.75 and 1) group of double perovskites are presented in this work. Similarly to initial BaYMn2O5+δ, Sm-substituted compounds exhibit the structure with layered arrangement of the Ba-Y1-xSmx sublattice. Reduced materials (δ ≈ 0) crystallize in tetragonal symmetry with P4/nmm space group. In the case of oxidized materials (δ ≈ 1), the triclinic P-1 structure was observed for compositions with samarium content x ≤ 0.5. For compounds with x > 0.5 the oxidation process does not cause a change of the symmetry, and these materials differ from the reduced one only by occupation of crystal positions by oxygen and by unit cell volume. In case of whole series of the materials, the measured reversible oxygen storage capacity exceeded 99% of theoretical one, which was from 3.35 wt.% for BaSmMn2O5+δ up to 3.82 wt.% for BaYMn2O5+δ. Lower capacity of Sm-containing materials was due to their higher molar mass. The substitution of yttrium by samarium significantly influenced the temperature and kinetics of reduction and oxidation, which allows for designing of material exhibiting required properties for technological applications.

Modyfikacja BaYMn2O5+δ w aspekcie rozwoju technologii magazynowania tlenu w tlenkach perowskitowych

Klimowicz A., Zheng K., Fiołka G., Świerczek K.

Chemik

2013

Vol. 67, nr 12

1199--1206

Niniejsza praca prezentuje metodę modyfikacji właściwości związanych z magazynowaniem tlenu w układzie BaYMn2O5- BaYMn2O6 poprzez chemiczne podstawienie itru gadolinem. Praca zawiera charakterystykę właściwości strukturalnych oraz wyniki pomiarów odwracalnej pojemności magazynowania tlenu dla perowskitów z uporządkowaną podsiecią kationową A, należących do grupy BaY1-xGdxMn2O5+δ (x = 0; 0,25; 0,5; 0,75 oraz 1.0). Pomiary rentgenowskie potwierdziły tworzenie roztworów stałych, a materiały zawierające gadolin wykazują strukturę z warstwowym uporządkowaniem podsieci Ba-Y1-xGdx. Większe kationy Gd3+ powodują wzrost objętości komórki elementarnej zarówno dla materiałów zredukowanych BaY1-xGdxMn2O5, jak i dla utlenionych BaY1-xGdxMn2O6. Oprócz zmian strukturalnych, gadolin powoduje też zmianę właściwości związanych z magazynowaniem tlenu. Ich poprawa polega głównie na znaczącym przyspieszeniu szybkości redukcji oraz na obniżeniu temperatury charakterystycznej utleniania, jednakże, ze względu na większą masę molową, materiały zawierające gadolin wykazują obniżoną odwracalną pojemność magazynowania tlenu. Przedstawione w pracy wyniki wskazują, że chemiczna modyfikacja BaYMn2O5+˂ umożliwia otrzymanie materiałów o polepszonych właściwościach, co może w przyszłości doprowadzić do zasadniczego postępu w rozwoju technologii magazynowania tlenu w tlenkach o strukturze perowskitu.

This work presents an approach to modification of oxygen storage properties of BaYMn2O5- BaYMn2O6 system by a chemical substitution of yttrium by gadolinium. Characterization of structural properties and results of measurements of reversible oxygen storage capacity of A-site cation ordered perovskites, belonging to BaY1-xGdxMn2O5+δ (x = 0, 0.25, 0.5, 0.75 and 1.0) family are presented. Formation of solid solutions was confirmed by x-ray measurements, with Gd-containing compounds exhibiting structure with layered arrangement of Ba-Y1-xGdx sub-lattice. Larger Gd3+ cations cause an increase of unit cell volume of reduced BaY1-xGdxMn2O5, as well as oxidized BaY1-xGdxMn2O6. Apart from structural modification, gadolinium significantly changes oxygen storage properties of the compounds. The major improvement is related to a significantly faster reduction rate, as well as to a lower characteristic temperature of oxidation, however, due to a higher molar mass, Gd-containing materials exhibit reduced reversible oxygen storage capacity. The presented results indicate that chemical modification of BaYMn2O55+δ allows to obtain materials with enhanced properties, which may lead to a significant progress of oxygen storage technology in perovskite oxides in the future.