Фундаментальные проблемы современного материаловедения,  2019,  том 16,  №3, 339-343

 

Г.С. Партин, Н.А. Кочетова, И.Е. Анимица

Оптимизация функциональных свойств кислород-ионного проводника La2Mo2O9 методом гетерогенного допирования

Уральский государственный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, ул. Мира, 19, 620002, Екатеринбург, Россия
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Сложнооксидные фазы La2Mo2O9 и La2Mo3O12 получены твердофазным методом. Композит состава {0.9La2Mo2O90.1La2Mo3O12} получен механическим смешением компонентов. Контроль фазового состава продуктов осуществлен методом рентгенофазового анализа. Исследованы транспортные свойства, термодинамическая стабильность матричного и композиционного составов. Установлено, что введение инертного гетерогенного допанта La2Mo3O12 способствует увеличению проводимости композита в 6-10 раз относительно матричного состава, снижению энергии активации электропроводности и повышению стабильности керамики при низких парциальных давлениях кислорода. Однако при этом не происходит подавления структурного фазового перехода α-La2Mo2O9→β-La2Mo2O9. Эффект роста электропроводности композиционного состава может быть обусловлен частичной стабилизацией в области низких температур высокосимметричной β-модификации La2Mo2O9. Рассчитанные энергии активации проводимости Ea для La2Mo2O9 равны 0.62 и 1.18 эВ, соответственно, в высоко- и в низкотемпературной области. Для композиционного состава значения Ea равны 0.53 и 1.12 эВ, соответственно. La2Mo2O9 является ионным проводником в широком диапазоне парциальных давлений кислорода 10-18-0.21 атм, у композиционного состава вклад электронной проводимости отсутствует вплоть до 10-20 атм.

Ключевые слова: La2Mo2O9, гетерогенное допирование, композиты, композиционный эффект, кислород-ионная проводимость, фазовый переход.

УДК 544.6.018.42-16

DOI: 10.25712/ASTU.1811-1416.2019.03.008


 

Fundamental’nye problemy sovremennogo materialovedenia

(Basic Problems of Material Science (BPMS)) Vol. 16, No.3 (2019) 339-343

 

G.S. Partin, N.A. Kochetova, I.E. Animitsa

Optimization of functional properties of La2Mo2O9 oxide-ion conductor by heterogeneous doping

Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin, Mira Str., 19, Ekaterinburg, 620002, Russia

Сomplex oxides La2Mo2O9 and La2Mo3O12 were obtained by conventional solid-state reaction method. The {0.9La2Mo2O90.1La2Mo3O12} composite was obtained by mechanical mixing of components. The phase composition of products was monitored by means of X-ray phase analysis. Transport properties, thermodynamic stability of matrix and composite samples were investigated. It has been established that introduction of an inert heterogeneous dopant La2Mo3O12, contributes to increase in conductivity of composite by 6-10 times relative to matrix sample, a decrease in the activation energy of conductivity, and an increase in the stability of ceramics at low partial oxygen pressures. However, it doesn`t suppress structural phase transition α-La2Mo2O9→β-La2Mo2O9. The growth effect in conductivity of composite may be associated with partial stabilization of high-symmetry β-form La2Mo2O9 at low temperatures. The calculated activation energies of conductivity Ea for La2Mo2O9 are 0.62 and 1.18 eV, respectively, at high and low temperatures. Values of Ea are 0.53 and 1.12 eV, respectively, for composite. La2Mo2O9 is an ionic conductor in a wide range of oxygen partial pressures of 10–18-0.21 atm, contribution of electronic conductivity is absent up to 10–20 atm for composite.

Keywords: La2Mo2O9, heterogeneous doping, composites, composite effect, oxide-ion conductivity, phase transition.