Книги по разным темам Pages:     | 1 |   ...   | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 |   ...   | 76 |

Исследование магнитной восприимчивости в интервале температур 4Ч300 К показало наличие антиферромагнитных взаимодействий в слоистом перовскитоподобном оксиде Gd2SrFe2O7 не только между атомами железа, но и между атомами железа и гадолиния. Аналогичные результаты получены для твердых растворов Gd2-хSr1+хFe2O7 (х0,3), сохраняющих слоистую перовскитоподобную структуру.

Мессбауэровские спектры твердых растворов существенно отличаются от спектра соединения Gd2SrFe2O7, хотя для всех характерна тонкая магнитноупорядоченная структура. При небольшом содержании Sr атомы жеSr атомы жеатомы железа также, как и в оксиде Gd2SrFe2O7, находятся в одном состоянии Fe+3, но в двух полях различной симметрии. Последнее может быть связано с появлением кислородных вакансий. При возрастании концентрации Sr в расSr в расв растворе наблюдается понижение симметрии кислородного окружения атомов железа и появляется третий тип атомов железа Fe+4.

Синтез оксидов по керамической технологии требует больших затрат энергии (длительность времени синтеза и высокие температуры обжига), но и не позволяет получить частицы в наноразмерном диапазоне. Именно поэтому, одной из задач этой работы являлось снижение температуры и времени синтеза с использованием золь-гель технологии и получение субмикрокристаллических образцов с новыми возможностями. В результате продемонстрировано уменьшение размеров частиц сложного феррита c 10 мкм, полученного твердофазным высокотемпературным синтезом, до 200 нм, полученного по золь-гель технологии.

V Всероссийская конференция студентов и аспирантов Химия в современном мире ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ДВОЙНЫХ ПЕРОВСКИТОВ GdBaCo2-xM O6- x (M = Fe, Cu; x = 0, 0.2) КАК МАТЕРИАЛОВ КАТОДОВ ТВЕРДООКСИДНЫХ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Сарычева Н. С.

студент, 5 курс кафедра физической химии, химический факультет УрГУ им. А. М. Горького, Екатеринбург, Россия sarycheva.nadezhda@mail.ru к. х. н., асс. Цветков Д. С.

Твердооксидные топливные элементы (ТОТЭ) обеспечивают высокую эффективность и экологичность процесса энергопроизводства. Однако для создания таких устройств пригодны только те материалы, которые подчиняются ряду определенных требований. Катоды ТОТЭ в силу выполняемой ими функции должны характеризоваться смешанной кислород-ионной проводимостью, стабильностью в рабочей газовой атмосфере, каталитической активностью. Этим условиям соответствует двойной перовскит GdBaCo2O6- [1, 2]. Целью настоящей работы, таким образом, является изучение хими. Целью настоящей работы, таким образом, является изучение химической совместимости и электрохимических свойств катодов на основе GdBaCo2O6- в контакте с различными твердыми электролитами.

Порошкообразные образцы составов GdBaCo2O6-, GdBaCo1.8Fe0.2O6-, GdBaCo1.8Cu0.2O6- синтезировали глицерин-нитратным способом из исходных веществ Gd2O3 (ГДО-Г), BaCO3 (лос.ч), металлического Со, FeC2O42H2O (лч. д.а.), CuO (лч. д.а.). Полученные после пиролиза смеси оксиды подвергли отжигу при температурах 700 и 900 C с промежуточным перетиранием. Однофазность образцов была установлена рентгенофазовым анализом (РФА) на дифрактометре ДРОН-6 в Cu K-излучении.

Возможность протекания химической реакции между двойными перовскитами и различными твердыми электролитами (Zr0.9Y0.1O2 (YSZ), Ce0.8Sm0.2O2 (SDC)) определили методом контактных отжигов смесей, содерSDC)) определили методом контактных отжигов смесей, содер)) определили методом контактных отжигов смесей, содержащих 50 масс. % соответствующего кобальтита и 50 масс. % электролита, в интервале температур 900 Т, C 1200. Фазовый состав смесей после отжига контролировали РФА.

Измерение величины поляризационного сопротивления (ASR) катодов провели методом импедансной спектроскопии. Измерения осуществили на импедансметре Элинс Z500-PX на симметричных ячейках катодный материалэлектролиткатодный материал в интервале частот от 10 Hz до 0.5 MHz и температурном интервале 600 Т, C 1000 с шагом 50 C.

В качестве электролита использовали YSZ, SDC и YSZ с нанесенным Физическая химия на него буферным слоем SDC. Полученные годографы анализировали графоаналитическим методом с помощью программного обеспечения ZView.

Полученные значения ASR сравнили с таковыми для стандартного катодного материала La0.8Sr0.2MnO3. Температурная зависимость поляризационного сопротивления для образца GdBaCo1.8Fe0.2O6- представлена на рис. 1.

Рис. 1. Зависимость поляризационного сопротивления GdBaCo1.8Fe0.2O6- от температуры для разных электролитов.

итература:

[1] Tarancn A., Pea-Martnez J., Marrero-Lpez D., Morata A., Ruiz-Morales J. C., Nez P. Solid State Ion., 179, 2372Ч2378 (2008).

[2] Tsvetkov D. S., et al., Solid State Ion. (2010), doi:10.1016/j.ssi.2010.03.022.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках ФЦП Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009Ч2013 гг.

СИНТЕЗ И СТРУКТУРА Bi3Nb1-xM O7 (M= Fe, Zr, V, W) x Каймиева О. С.

магистр, 1 курс кафедра аналитической химии, химический факультет УрГУ, Екатеринбург, Россия kaimi-olga@mail.ru к. х.н., доц. Буянова Е. С.

Кислородно-ионные проводники с кубической структурой флюорита являются одними из самых известных твердых электролитов и включают такие соединения, как стабилизированный оксид циркония и -Bi2O3. Эти материалы показывают исключительно высокую ионную проводимость вследV Всероссийская конференция студентов и аспирантов Химия в современном мире ствие большой концентрации вакансий кислорода. -Bi2O3 стабилен только при температурах от 730 C до точки плавления при 830 C. Замещение висмута ниобием приводит к стабилизации -фазы при комнатной температуре. Однако, состав Bi3NbO7 показывает сравнительно низкую ионную проводимость по сравнению с -Bi2O3. Одним из способов увеличения проводимости за счет повышения числа вакансий является замещение иона Nb 5+ подходящими катионами.

В данной работе проведен синтез и исследована структура сложных оксидов общего состава Bi3Nb1-xM O7 (х=0.1,0.3,0.5). В качестве допантов x выбраны катионы Fe 2+, Zr 4+, V 5+, W 6+. Образцы получены твердофазным синтезом по стандартной керамической технологии в интервале температур 550Ч850 C. Аттестацию порошков проводили с помощью рентгенофазового анализа. Было установлено, что полученные соединения в зависимости от состава обладают либо кубической, либо тетрагональной модификацией. Электропроводность образцов исследована методом импедансной спектроскопии в режиме охлаждения в температурном интервале 800Ч300 C. Построены температурные зависимости электропроводности в координатах Цlg Ч 1/T. Полученный вид зависимостей имеет линейное аррениусовское поведение во всем выбранном температурном интервале.

Фазовых переходов не обнаружено. Проведено исследование поверхности спеченных образцов с помощью электронной микроскопии, определена морфология поверхности. Не выявлено наличие примесей. Среднее значение величины распределения частиц синтезированных порошков по размерам находится в области 15 мкм.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках реализации ФЦП Научные и научнопедагогические кадры инновационной России на 2009Ч2013 годы Физическая химия Устные доклады Среда, 20 апреля ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЙТРАЛЬНЫХ И ЗАРЯЖЕННЫХ КОМПОНЕНТ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ НАД БИНАРНЫМИ СИСТЕМАМИ БРОМИДОВ ЩЕЛОЧНЫХ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ Иванов Д. А.

аспирант, 3 год обучения кафедра физики, факультет неорганической химии и технологии, ИГХТУ, Иваново, Россия ivanovda85@mail.ru д. х.н., проф. Кудин Л. С.

Изучение бинарных систем на основе галогенидов щелочных металлов и тригалогенидов лантаноидов MXЧLnX3 (где M Ч щелочной металл, Ln Ч лантаноид, X Ч галоген) вызывает интерес с точки зрения использования их в высокоэффективных энергосберегающих источниках света Ч металлгалогенидных лампах.

Целью настоящей работы является комплексное экспериментальное и теоретическое исследование молекулярного и ионного состава насыщенного пара над бинарными системами NaBr-LnBr3 (Ln = La, Lu), а также определение структурных параметров и термодинамических свойств зарегистрированных частиц.

Экспериментальное исследование объектов выполнено методом высокотемпературной масс-спектрометрии (ВТМС) на модифицированном приборе МИ1201, позволяющем исследовать как нейтральные (режим ионизации электронами ИЭ), так и положительно и отрицательно заряженные (режим термоионной эмиссии ТЭ) компоненты пара. В температурном интервале 800Ч1200 К изучены системы бромида натрия и трибромидов лантана и лютеция в соотношении составляющих компонентов 1:1. В режиме ИЭ зарегистрированы ионы, отнесенные как к молекулам присутствующими в газовой фазе над индивидуальными компонентами системы: NaBr, Na2Br2, Na3Br3, LnBr3, Ln2Br6, так и к идентифицированным впервые комплексным молекулам NaLnBr4 и Na2LnBr5. Для всех молекул определены их парциальные давления. На Рис. 1 и 2, в качестве примера, представлены масс-спектр наV Всероссийская конференция студентов и аспирантов Химия в современном мире сыщенного пара над системой NaBr-LaBr3 (Т=942 К) и температурные зависимости констант равновесия реакций с комплексными молекулами над системой NaBr-LuBr3.

Рис. 1 Рис. В режиме ТЭ, помимо ионов Na+, Na2Br+, Na3Br2+, LnBr4-, также впервые обнаружены более сложные ионы NaLnBr5-, Na2LnBr4+ и Na3LnBr5+.

Измерены константы равновесия ионно-молекулярных реакций с участием комплексных ионов:

NaLnBr5- = NaBr + LnBr4Na2LnBr4+ = Na2Br+ + LnBrNa2LnBr4+ = Na+ + NaLnBrNa3LnBr5+ = Na3Br2+ + LnBrNa3LnBr5+ = NaLnBr4+ + NaBr Na3LnBr5+ = Na+ + Na2LnBrТеоретическое исследование молекул NaBr, Na2Br2, LnBr3, NaLnBr4 и ионов Na2Br+, Na3Br2+, NaBr2-, Na2Br3-, LnBr4-проведено методами квантовой химии с привлечением теории функционала электронной плотности DFT/B3LYP. В расчетах использована программа PC GAMESS. Для описа/B3LYP. В расчетах использована программа PC GAMESS. Для описаB3LYP. В расчетах использована программа PC GAMESS. Для описа3LYP. В расчетах использована программа PC GAMESS. Для описаLYP. В расчетах использована программа PC GAMESS. Для описа. В расчетах использована программа PC GAMESS. Для описаPC GAMESS. Для описаGAMESS. Для описаGAMESS. Для описа. Для описания остовных электронных оболочек атомов Ln и Br взяты релятивистские эффективные псевдопотенциалы (ЕСР). Непосредственно учитываемые в расчете электроны были описаны следующими базисами: cc-pVTZ для Na и pVTZ для Ln и Br. Базисы на атомах Ln были дополнены трехэкспои pVTZ для Ln и Br. Базисы на атомах Ln были дополнены трехэкспоpVTZ для Ln и Br. Базисы на атомах Ln были дополнены трехэксподля Ln и Br. Базисы на атомах Ln были дополнены трехэкспоLn и Br. Базисы на атомах Ln были дополнены трехэкспои Br. Базисы на атомах Ln были дополнены трехэкспоBr. Базисы на атомах Ln были дополнены трехэкспо. Базисы на атомах Ln были дополнены трехэкспоLn были дополнены трехэкспобыли дополнены трехэкспонентным набором поляризационных f-функций. Определены структурные параметры, колебательные спектры и относительные энергии наиболее выгодных геометрических конфигураций.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 09-03-00315-а.

Физическая химия ВЛИЯНИЕ ВОДЫ НА КОНКУРЕНТНУЮ АДСОРБЦИЮ СО2 И СН4 В РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ Шаповалова А. А.

студент, 5 курс кафедра физической химии, химический факультет СПбГУ, Санкт-Петербург, Россия shapovalovaaa@mail.ru к. х.н. Сизов В. В.

В настоящее время всё более глубокое понимание процесса адсорбции газовой смеси СО2 и СН4 требуется для развития различных промышленных технологий. Эти технологии тем эффективней, чем больше различие в селективностях адсорбента по отношению к углекислому газу и к метану.

Помимо множества других факторов, огромное влияние на величину селективности, а так же на величину адсорбционной емкости, оказывает вода, присутствующая в природных углеродных материалах в различных количествах.

Для установления механизмов адсорбции смеси углекислого газа и метана во влажных углях необходимо не только экспериментальное исследование процесса, но и рассмотрение его на молекулярном уровне. Для подобных целей обычно применяют компьютерное моделирование. В настоящей работе для изучения на молекулярном уровне влияния воды на конкурентную адсорбцию смеси СО2ЦСН4 в микропорах углеродного адсорбента был использован метод Монте-Карло в большом каноническом ансамбле (VT).

Для представления адсорбента использовалась модель щелевидной поры четырех различных ширин: 8, 12, 16, 20. Количество молекул воды в поре фиксировалось и соответствовало влажностям 0, 7, 13 или 22 массовых %. Число адсорбированных молекул газа определялось как среднее по ансамблю. В работе были изучены смеси с содержанием метана, равным 0, 20, 50, 80 и 100 мольных %. Температура принималась равной 318 К, а давление газовой смеси варьировалось от 1 до 60 атм.

Основные результаты моделирования представлены в виде изотерм адсорбции. Было показано, что адсорбционная емкость по углекислому газу преобладает над адсорбционной емкостью по метану (рис. 1). Этот эффект проявляется тем сильнее, чем выше влажность адсорбента, так как в присутствии воды более полярный компонент СО2 удерживается в поре не только адсорбционным полем, но и сильными электростатическими взаимодействиями с молекулами воды.

V Всероссийская конференция студентов и аспирантов Химия в современном мире При малых давлениях может наблюдаться увеличение адсорбционной емкости по углекислому газу во влажных порах по сравнению с емкостью в сухой поре, что также вызвано наличием дополнительных электростатических взаимодействий. При высоких давлениях количество молекул газа в поре ограничено доступным для адсорбции объемом: чем больше влажность, тем доступный объем меньше и тем меньше предельная емкость поры (рис. 2).

сухая пора CH4, 20A низкая вл.

CO2, 20A средняя вл.

CH4, 8A CO2, 8A высокая вл.

Pages:     | 1 |   ...   | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 |   ...   | 76 |    Книги по разным темам