ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТНЫЕ СВОЙСТВА НАНОКОМПОЗИТОВ NdBaCoFeO6–δ / УНТ

УДК 537.31/.32+544.016+549.5

  • Чижова Екатерина Анатольевна – кандидат химических наук, доцент, доцент кафедры физической, коллоидной и аналитической химии. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: сhizhova@belstu.by

  • Журавлева Яна Юрьевна – инженер кафедры физической, коллоидной и аналитической химии. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: Yana.guravleva@mail.ru

Ключевые слова: нанокомпозиты, углеродные нанотрубки, электропроводность, термоЭДС, фактор мощности.

Для цитирования: Оптимизация условий термической полимеризации тяжелой пиролизной смолы с целью получения нефтеполимерных смол - мягчителей резиновых смесей / А. И. Юсевич [и др.] // Труды БГТУ. Сер. 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. - Минск : БГТУ, 2020. - № 2 (235). - С. 56-61. - Библиогр.: 5 назв. - ил., табл.

Аннотация

Синтезированы керамические образцы нанокомпозитов состава NdBaCoFeO6–δ+ х мас. % УНТ (углеродных нанотрубок) (х = 0,5; 1,0; 2,0), в интервале температур 300–1100 К изучены их электропроводность и термо-ЭДС. Найдено, что полученные материалы являются полупроводниками p-типа, характер электропроводности которых в интервале температур 500–700 К изменяется на металлический. Установлено, что введение в NdBaCoFeO6–δ УНТ приводит к уменьшению электропроводности и увеличению коэффициента термо-ЭДС образующихся при этом нанокомпозитов, а также к увеличению энергии активации возбуждения и уменьшению энергии активации миграции основных носителей заряда в этих материалах – поляронов малого радиуса. Найдено, что значения фактора мощности керамики при температурах, близких к комнатной, возрастают, а при высоких – уменьшаются при введении в нее УНТ.

Скачать

Список литературы

  1. Klyndyuk A. I. Perovskite-Like Oxides 0112 Type: Structure, Properties, and Possible Applications // Advances in Chemistry Research. Vol. 5. Ed. by J. C. Taylor. Nova Science Publishers. New York. 2010. P. 59–105.
  2. Lal S., Mukherjee K., Yadav C. S. Low temperature magnetic and dielectric properties of LnBaCuFeO5 (Ln = Nd, Eu, Gd, Ho and Yb) // Physica B: Condenced Matter. 2019. Vol. 570. P. 35–40.
  3. Taskin A. A., Lavrov A. N., Ando Y. Transport and magnetic properties of GdBaCo2O5+x single crystals: A cobalt oxide with square-lattice CoO2 planes over a wide range of electron and hole doping // Physical Review B. 2005. Vol. 71. P. 134414.
  4. Клындюк А. И. Термоэлектрические свойства слоистых феррокупратов LnBaCuFeO5+δ (Ln = La, Pr, Nd, Sm, Gd–Lu) // Физика твердого тела. 2009. Т. 51, вып. 2. С. 237–241.
  5. Zeng C., Lin Y., Jinle L., Ming L., Shen Y., Nan C. Preparation and Electrical Properties of SmBaCuFe1–xCoxO5+δ Oxide Thermoelectric Materials // Rare Metal Materials and Engineering. 2015. Vol. 44. P. 554–557.
  6. Jin F., Xu H., Long W., Shen Y., He T. Characterization and evaluation of double perovskites LnBaCoFeO5+δ (Ln = Pr and Nd) as intermediate-temperature solid oxide fuel cell cathodes // J. Power. Sources. 2013. Vol. 243. P. 10–18.
  7. Галин М. З., Иванов-Шиц А. К., Мазо Г. Н. Молекулярно-динамическое моделирование структурных и транспортных свойств твердых растворов двойных перовскитов на основе PrBaCo2O5.5 // Кристаллография. 2020. Т. 65, № 2. С. 292–300.
  8. Клындюк А. И., Чижова Е. А., Таратын И. А. Сенсорные свойства феррокупратов YBaCu(Fe,M)O5+δ (M – Mn, Co, Ni) // Труды БГТУ. Сер. III, Химия и технология неорганических веществ. 2005. Вып. XIII. С. 54–58.
  9. Чижова Е. А., Шевченко С. В., Клындюк А. И. Газочувствительные свойства слоистых феррокупратов лантана (иттрия) – бария // Труды БГТУ. Сер. II, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. 2019. № 2. С. 146–154.
  10. Чижова Е. А., Клындюк А. И., Петров Г. С., БашкировЛ. А., Шваро О. В., РадюнС. Л. Сенсорные и каталитические свойства твердых растворов на основе YBaCuFeO5 // Новейшие достижения в области импортозамещения в химической промышленности и производстве строительных материалов: материалы Междунар. науч.-техн. конф., 2003 г. Минск: БГТУ, 2003. С. 311–313.
  11. Клындюк А. И., Чижова Е. А. Структура и электротранспортные свойства катиондефицитных образцов перовскитных феррокупратов RBaCuFeO5+δ (R = Y, La) // Физика твердого тела. 2008. Т. 50, вып. 4. С. 583–588.
  12. Cordaro G., Donazzi A., Pelosato R., Mastropasqua L., Cristiani C., Sora I. N., Dotelli G. Structural and Electrochemical Characterization of NdBa1–xCo2-yFeyO5+δ as Cathode for Intermediate Temperature Solid Oxide Fuel Cells // Journal of the Electrochemical Society. 2020. Vol. 167. P. 024502.
  13. Клындюк А. И. Влияние кислородной нестехиометрии на тепло- и электрофизические свойства слоистых феррокупратов LnBaCuFeO5+δ (Ln = La, Pr, 0 ≤ δ ≤ 0.48) // Физика твердого тела. 2008. Т. 50, вып. 4. С. 589–593.
  14. Калинина Л. А., Михайличенко Т. В., Ушакова Ю. Н., Клындюк А. И., Красуцкая Н. С. Электрохимическое легирование кислороддефицитных оксидов YBa2Cu3O7–x и PrBaCuFeO5+x серой // Весці НАН Беларусі. Сер. хім. навук. 2015, № 3. С. 5–10.
  15. Li L., Jin F., Shen Y., He T. Cobalt-free double perovskite cathode GdBaFeNiO5+δand electrochemical performance improvement by Ce0.8Sm0.2O1.9 impregnation for intermeduate-temperature solid oxide fuel cells // Electrochimica Acta. 2015. Vol. 182, no. 10. P. 682–692.
  16. Zeng C., Butt M. S., Lin Y.-H., Li M., Nan C. W. Enhanced Thermoelectric Performance of SmBaCuFeO5+δ /Ag Composite Ceramics // J. Amer. Ceram. Soc. 2016. Vol. 99, no. 4. P. 1266–1270.
  17. Баимова Ю. А., Мулюков Р. Р. Графен, нанотрубки и другие углеродные наноструктуры. М.: РАН, 2018. 212 с.
  18. Клындюк А. И., Чижова Е. А. Синтез и свойства LnBaFeCoO5+δ (Ln = Nd, Sm, Gd) // Неорганические материалы. 2013. Т. 49, № 3. С. 326–332.
  19. Мотт Н., Дэвис Э. Электронные процессы в некристаллических веществах. М.: Мир, 1982. 368 с.
  20. Электропроводность и термо-ЭДС (Nd2/3Ce1/3)4(Ba2/3Nd1/3)4Cu6O16+x при высоких температурах / М. В. Патракеев [и др.] // Физика твердого тела. 1996. Т. 38, № 9. С. 2650–2655.
  21. Клындюк А. И. Электропроводность и термо-ЭДС твердых растворов LaBa1–xMexCuFeO5+δ (Me – Sr, Mg, Ca) // Труды БГТУ. Сер. III, Химия и технология неорганических веществ. 2010. Вып. XVIII. С. 88–92.
Поступила 14.04.2020