|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Кислородная нестехиометрия сложных купратов лантана и ЩЗМдипломная работа (Специалист)
- Научный руководитель: Алёшин В.А.
- Автор: Романова И.П.
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2007
- Аннотация: Твердые растворы на основе купрата лантана и ЩЗМ La2-xМxCuO4-δ (М= Ca, Sr, Ba) были первым керамическим материалом, в котором была обнаружена высокотемпературная сверхпроводимость (ВТСП) (Беднорц и Мюллер, 1986 г.). Позднее обнаружилось, что они обладают каталитической активностью. Кроме того, сейчас их рассматривают как перспективные материалы для катодов топливных элементов. Важнейшей характеристикой твердых растворов La2-xМxCuO4-δ (М= Ca, Sr, Ba) в качестве ВТСП является зарядовое состояние меди, а для характеризации твердых растворов, как катализаторов и катодов для топливных элементов, кроме того, важна и концентрация кислородных вакансий. Поэтому основной целью данной работы является изучение зависимости степени окисления меди и кислородной нестехиометрии сложных купратов лантана и ЩЗМ La2-xМxCuO4-δ (М= Ca, Sr, Ba) от количества и типа ЩЗМ, а так же температуры и парциального давления кислорода. 2. В работе поставлены следующие задачи: •Получение La2-xМxCuO4-δ (М= Ca, Sr, Ba) и уточнение границ протяженности твердых растворов. •Выявление пределов кислородной нестехиометрии в твердых растворах La2-xМxCuO4-δ (М= Ca, Sr, Ba) . •Выявление влияния температуры, количества и типа ЩЗМ на кислородную нестехиометрию при р( О2)=1атм. •Выявление зависимости Tc от средней степени окисления меди •Определение энтальпий образования из элементов и оксидов Сa2CuO3, Sr2CuO3 и твердых растворов с одинаковым содержанием ЩЗМ, но различной кислородной нестехиометрией. 3. Твердые растворы на основе купрата лантана и ЩЗМ La2-xМxCuO4-δ (М= Ca, Sr, Ba) получали методом твердофазного синтеза, используя два метода гомогенизации исходной смеси – механический и химический (цитратный). В том числе были получены и крайние представители этого ряда твердых растворов La2CuO4 и М2CuO3 (М=Са, Sr). Были уточнены условия синтеза и границы протяженности твердых растворов. Фазовый состав полученных образцов определяли методом РФА и для некоторых образцов ЛРСА. 4. Для полученных твердых растворов было проведено изучение температурной зависимости средней степени окисления меди и кислородной нестехиометрии путем отжигов полученных твердых растворов La2-xМxCuO4-δ (М= Ca, Sr, Ba) при р( О2)=1атм. Определение средней степени окисления меди было проведено методом йодометрического титрования. Обнаружено, что при увеличении степени замещения лантана на стронций количество вакансий увеличивается, а значение степени окисления меди проходит через максимум. 5. Для всех полученных образцов были определены параметры элементарной ячейки. Для твердых растворов La2-хМхCuOу (М=Са, Sr, Ва) установлено, что изменение параметра а элементарной ячейки при замещении лантана на М=Ca, Sr в La2-хМхCuOу (М=Са, Sr, Ва) при х≤0.4 зависит преимущественно от средней степени окисления меди, а не от количества и типа ЩЗМ. 6. Методом калориметрии растворения в 1Н HCl были определены энтальпии образования из оксидов и элементов для М2CuO3 (М=Са, Sr), а так же для твердых растворов La1,8Sr0,2CuOу для у=3,966 и у=3,992. 7. Была изучена зависимость Тс от с.о.Cu для La2-хМхCuOу (М=Са, Sr, Ва) для х≤0.3. Максимум Тс наблюдается в области с.о.Cu =2.15, вне зависимости от типа и количества ЩЗМ в этом диапазоне «х». Таким образом, Тс преимущественно зависит не от содержания ЩЗМ, а не от средней степени окисления меди в образце.
- Добавил в систему: Алёшин Владимир Алексеевич