Автореферат (1150029), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Разработаны режимы синтеза твердых электролитов в системе CaYb2S4 - Yb2S3методом высокотемпературных реакций из оксидных прекурсоров. Установлено, чтоцитратно-нитратная подготовка оксидной шихты способствует получению болеегомогенного продукта. Полученные образцы аттестованы методами РФА, ЭМЗанализом, изучена морфология сульфидных материалов. Доказано существованиеиндивидуального соединения CaYb2S4 и образование области ТР в рамках 0 - 60 мол.
%Yb2S3.2. Методами ДТ- и ДТГ-анализа установлен предел термической устойчивостиобразцов в аргоне (6000С) и на воздухе (4500С). Исследование термическойустойчивости в вакууме выявило факт образования вакансий серы вследствие еетермической диссоциации (для образцов высокого уровня допирования).3. Изучение температурной зависимости проводимости исследуемых образцовразличного уровня допирования показало, что высокотемпературный процесс связан спреимущественно ионной проводимостью.
При средних температурах с увеличениемсодержания поливалентных атомов иттербия в подрешетке Me2+ существенноувеличивается вклад электронной проводимости.4. На основании исследования зависимости электропроводности от содержанияэлектроактивного компонента в газовой фазе сделан вывод о преимущественно ионнойпроводимости образцов низкого уровня допирования и увеличении вклада электроннойпроводимости для образцов с высоким уровнем допирования (свыше 20 мол. % Yb2S3).Наличие высокого вклада ионной проводимости для образцов низкого уровнядопирования подтверждено изучением ионных чисел переноса с использованиемразличных модификаций метода ЭДС.
Электронная составляющая проводимости дляизученных составов в области 0 - 12 мол. % Yb2S3 не превышает значений 1·10-2.5. Проведено разделение ионной проводимости на катионный и анионный вклад,что позволяет характеризовать изученные объекты как фазы с сульфидионнойпроводимостью.186. Структурные исследования, проведенные с привлечением полнопрофильногоанализа Ритвельда, выявили факт существования вакансий в подрешетке Me2+ присодержании допанта свыше 20 мол. %. Процесс образования вакансий, по всейвидимости, связан с компенсирующим процессом перехода части ионов Yb2+ в Yb3+ ссохранением электронейтральности ионного кристалла в целом.7. На основании данных структурного анализа, данных о термическойустойчивости и электролитических свойствах предложен вакансионный механизмдефектообразования, объясняющий ионную проводимость образцов низкого уровнядопирования и смешанную электронно-ионную для образцов высокого уровнядопирования.8.
Проведено изучение термодинамики образования ТР Yb2S3 встехиометрическом CaYb2S4. Характер изменения парциальной мольной энтальпиирастворения для образцов низкого уровня допирования подтверждает вакансионныймеханизм дефектообразования.9. Определена область электролитического интервала парциальных давлений дляобразцов низкого уровня допирования ( PS = 10-38 - 10-5 атм.). Проведенное исследованиепозволило предложить твердые растворы CaYb2S4 – x мол. % Yb2S3 низкого уровнядопирования к использованию в составе датчиков-анализаторов на серосодержащиегазы.10. Изучена возможность использования твердых электролитов с сульфидионнойпроводимостью в составе сенсора на серосодержащие газы. Для описания кинетическоймодели нестационарного процесса твердофазных реакций в ламинарном газовом потокеопределены стадии сложных гетерогенных процессов и порядок электродной реакциипри детектировании сероводорода и диоксида серы.
Интервал определяемыхконцентраций для H2S и SO2 находится в диапазоне (4·10-6 - 4·10-4) моль/л и (2·10-7 –2·10-3) моль/л, соответственно.Список цитируемой литературы1. Иванов-Шиц, А.К. Ионика твердого тела: в 2 т. / А.К. Иванов-Шиц, И.В. Мурин. СПб. : Изд-во СПбГУ, 2000. – Т. 1. – 616 с.2.
Иванов-Шиц, А.К. Ионика твердого тела: в 2 т. / А.К. Иванов-Шиц, И.В. Мурин. СПб. : Изд-во СПбГУ, 2010. – Т. 2. – 276 с.3. Калинина, Л.А. Сульфидпроводящие твердые электролиты / Л.А. Калинина, Г.И.Широкова, И.В. Мурин, Ю.Н. Ушакова и др. // Журн. прикл. химии. – 2000. – Т. 73, вып.8. – С. 1324-1331.4. Кузьмичева, Г.М. Рентгенографическое изучение фаз в системе CaS-Yb2S3 (0-50 мол.% Yb2S3) / Г.М.
Кузьмичева, О.В. Андреев, Э.С. Абдрахманов // Журнал неорганическойхимии. – 2003. – Т. 48, № 2. – С. 320-325.5. Чеботин В.Н. Метод одновременного определения активностей компонентов и чиселпереноса ионов в твердых электролитах на основании измерений ЭДС / В.Н. Чеботин,В.П. Обросов // Труды института электрохимии УНЦ АН СССР. – Свердловск, 1972.
–Вып. 18. – С. 151-157.6. Крегер, Ф. Химия несовершенных кристаллов: пер. с англ. – М.: Мир, 1969. – 654с.7. Третьяков, Ю.Д. Химия нестехиометрических окислов / Ю.Д. Третьяков. – М.: Изд-воМГУ, 1974. – 364 с.8. Третьяков, Ю.Д. Твердофазные реакции / Ю.Д. Третьяков. - М.: Химия, 1978. – 360 с.199.
Разработка методов синтеза, исследование электролитических свойств новогопоколения керамических сульфидпроводящих электролитов и их применение в составеэлектрохимических устройств : отчет о НИР (промежут.) : Вятский государственныйуниверситет; рук. Калинина Л.А.; исполн.: Ушакова Ю.Н., Кошурникова (Кошелева)Е.В., Михайличенко Т.В., Ананченко Б.А.
[и др.] – Киров, 2011. – 156 с.Основные результаты диссертации опубликованы в работах:В рецензируемых журналах (список ВАК):1. Калинина, Л.А. Сульфидная керамика на основе CaYb2S4 с функциональнымиэлектролитическими свойствами / Л.А. Калинина, Ю.Н. Ушакова, Б.А. Ананченко, М.А.Тихомирова, Е.Г. Фоминых // Физика и химия стекла. - 2009. - Т. 35, №1. - С. 92-101.2. Ананченко, Б.А. Исследование природы ионной проводимости фаз на основетиоиттербиата кальция / Б.А. Ананченко, Л.А. Калинина, Ю.Н.
Ушакова, Е.Г. Фоминых,Е. В. Кошурникова // Электрохимия. – 2009. Т. 45, № 6. - С. 730-739.3. Ананченко, Б.А. Транспортные свойства сульфидпроводящего твердого электролита всистеме CaYb2S4-Yb2S3 / Б.А. Ананченко, Л.А. Калинина, Ю.Н. Ушакова, Е.В.Кошурникова, Л.А. Безденежных // Физика и химия стекла. – 2012.
- Т.38, №4. - C. 523535.4. Ананченко, Б.А. Электролитические свойства и устойчивость твердых растворовсульфида иттербия в тиоиттербиате кальция / Б.А. Ананченко, Л.А. Калинина, Ю.Н.Ушакова, Е.В. Кошурникова // Электрохимия. – 2013. Т. 49, № 8. - С. 852–857.5. Ананченко, Б.А. Влияние метода подготовки оксидного прекурсора наэлектролитические свойства cульфидпроводящих электролитов / Б.А. Ананченко, Т.В.Михайличенко, Л.А. Калинина, Ю.Н.
Ушакова, М.А. Пентин, А.О. Мякишев //Электрохимия. – 2015. – Т. 51, №5. - С. 545-550.6. Ананченко, Б.А. Влияние состава на характер дефектообразования и ионногопереноса в фазах (1-x)[Ca1-yYby2+]Yb23+S4- -x Yb2S3 / Б.А. Ананченко, А.О. Мякишев,Е.В.
Кошелева, Л.А. Калинина, И.В. Мурин // Электрохимия. – 2017. – Т. 53, №8. - С.899-907.В тезисах докладов, совещаний, российских и международных конференций:1. Ананченко, Б.А. Изучение электролитических свойств фаз на основе тиоиттербиатакальция/ Б.А. Ананченко, Е.К. Лыскова // Материалы докладов XIV Международнойконференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» / Отв. ред. И.А.Алешковский, П.Н. Костылев. [Электронный ресурс] — М.: Издательский центрФакультета журналистики МГУ им. М.В.
Ломоносова, 2007.2. Kalinina, L.A. Research into thermodynamics when obtaining CaLn2S4 (Ln-Sm, Yb) andsolid electrolytes based on them/ L.A. Kalinina, Yu.N. Ushakova, E.G. Fominykh, B.A.Anancenko, G.I. Shirokova // XVI International conference on Chemical Thermodynamics inRussia (RCCT 2007): abstracts. – Suzdal, 2007. - V.II. - P. 507-508.3. Калинина, Л.А. Природа ионного переноса в твердых электролитах на основе СaYb2S4/ Л.А. Калинина, Ю.Н. Ушакова, Б.А. Ананченко, М.В. Тихомирова, Е.К. Лыскова //Химия твердого тела современные микро- и нанотехнологии: мат-лы VIIМеждународной научной конференции. Кисловодск – Ставрополь: СевКавГТУ, 2007. С.
454-455.204. Kalinina, L.A. Electrolytic and ceramic properties of phases on the basis of CaYb 2S4 fromthe overstoichiometric maintenance of binary sulfides / L.A. Kalinina, Yu.N. Ushakova, B.A.Anancenko, G.I. Shirokova, E.G.Fominykh // Functional Materials: International conference.Ukraine, Crimea, Partenit. - October 1-6, 2007. - P. 152.5. Kalinina, L.A. Sulfide ionic conductivity of sulfursamarates with the structure of Th3P4,Yb3S4, CaFe2O4/ L.A. Kalinina, Yu.N. Ushakova, I.S. Yurlov, G.I. Shirokova, E.G. Fominykh,B.A.
Anancenko // Functional Materials: International conference. Ukraine, Crimea, Partenit. October 1-6, 2007. - P. 153.6. Калинина, Л.А. Получение сульфидпроводящих ТЭ на основе BaSm2S4 и CaYb2S4 спривлечением золь-гель и криохимической технологии / Л.А. Калинина, Ю.Н. Ушакова,И.С. Юрлов, Б.А. Ананченко, Т.В. Байдерина // Наноструктурные материалы – 2008:Беларусь – Россия – Украина (НАНО-2008): мат-лы Первой междунар. науч. конф.(Минск, 22-25 апр. 2008 г.) / редкол.: П.А.
Витязь [и др.]. – Минск: Белорус. Наука, 2008.- C. 117.7. Ананченко, Б.А. Термодинамика образования CaYb2S4 и твердых растворов на егооснове / Б.А. Ананченко, Т.В. Байдерина, Е.В. Кошурникова // Проблемы теоретическойи экспериментальной химии: тез. докл. XVIII Рос. молодеж.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
