Том 59, № 6 (2023)
Статьи
Влияние состава материала рабочего электрода на основе Pt/SnO2(Sb) на свойства сенсоров на водород и монооксид углерода
Аннотация
Исследовано влияние содержания платины (3–10 мас. %) в материале рабочего электрода на основе Pt/SnO2(Sb) на свойства (чувствительность, быстродействие, времена восстановления) твердотельных потенциометрических газовых сенсоров на водород и монооксид углерода, в том числе при их одновременном присутствии в воздухе. Наилучшие характеристики показали сенсоры с 5% Pt: эффективность определения монооксида углерода в пределах концентраций от 0.01 до 1 об. %; отсутствие влияния наличия водорода в смеси CO + воздух в концентрациях, сравнимых с концентрациями исследуемого газа; наименьшие времена релаксации (~30 с при 1% CO).
333-341
Протонная и кислород-ионная проводимость чистых и легированных лантаноидами гафнатов РЗЭ со структурой пирохлора
Аннотация
В настоящей работе методом механической активации с последующим высокотемпературным синтезом при 1600°С (3–10 ч) синтезирована высокоплотная керамика Ln2Hf2O7 (Ln = La, Nd, Sm, Eu, Gd) и проведено сравнение ее транспортных свойств с твердыми растворами Ln2.1Hf1.9O6.95 (Ln = La, Nd, Sm, Eu). Общая проводимость керамики исследована на переменном (метод импеданс-спектроскопии) и постоянном токе, а также для Ln2Hf2O7 (Ln = Sm, Eu) – методом определения общей проводимости в зависимости от парциального давления кислорода. Максимальная кислород-ионная проводимость установлена для Gd2Hf2O7 (~1 × 10–3 См/см при 700°C), и впервые показано, что ее величина близка к проводимости Gd2Zr2O7 (~2 × 10–3 См/см при 700°C). Таким образом, гафнат гадолиния может оказаться перспективным материалом для дальнейшего легирования с целью получения высокопроводящих электролитов. Протонная проводимость среди чистых гафнатов РЗЭ достоверно установлена только у Nd2Hf2O7, однако измерения на переменном токе показали низкотемпературную протонную проводимость до 450°С и для Gd2Hf2O7. С уменьшением ионного радиуса лантаноида возрастает кислород-ионная проводимость в ряду Ln2Hf2O7 (Ln = La, Nd, Sm, Gd). Хотя проводимость гафната самария на порядок ниже, чем у Gd2Hf2O7, он обладает широким диапазоном кислород-ионной проводимости (~10–18–1 атм при 700, 800°C), а вклад дырочной проводимости на воздухе отсутствует, в отличие от Eu2Hf2O7. Среди твердых растворов Ln2.1Hf1.9O6.95 (Ln = La, Nd, Sm, Eu) протонную проводимость ~8 × 10–5 См/см при 700°C показали Ln2.1Hf1.9O6.95 (Ln = La, Nd). С уменьшением ионного радиуса лантаноида протонная проводимость исчезает, а кислород-ионная возрастает.
342-354
Инновационный сорбент на основе оксида графена для глубокой осушки электролитов химических источников тока
Аннотация
В настоящей работе рассмотрен материал на основе оксида графена как сорбент для апротонных растворителей в неводных электролитах, содержащих литиевую соль. Рассмотрены три способа получения конечного материала, различающиеся объемом и количеством пор. Изучено влияние таких исходных параметров гидрогеля, как рН и концентрация твердого вещества. А также построены зависимости адсорбционной емкости сорбента от его пористости. Определена возможность осушения литиевых электролитов новым сорбентом и сравнение с коммерческими молекулярными ситами.
355-359
Электрохимическая ячейка с твердо-расплавным электролитом Bi2O3–B2O3 и пористыми электродами Bi3Ru3O11–Bi2O3 для генерации кислорода
Аннотация
Изготовлена симметричная электрохимическая ячейка “пористый электрод Bi3Ru3O11–35 мас. % Bi2O3|твердо-расплавный электролит Bi2O3–0.2 мас. % B2O3|пористый электрод Bi3Ru3O11–35 мас. % Bi2O3”. С помощью методов импедансной спектроскопии и кулоновольюмометрии измерены омическое и поляризационное сопротивления ячейки, фарадеевская эффективность и поток кислорода, которые при 740°C составили 0.046 и 0.077 Ом см2, 97% и 5 × 10–7 моль см–2 с–1 соответственно. Установлено влияние смачивания поверхности пористых электродов на поляризационное сопротивление. Отмечены перспективы использования электродного Bi3Ru3O11–35 мас. % Bi2O3 и электролитного Bi2O3–0.2 мас. % B2O3 материалов в электрохимических генераторах кислорода.
360-366