نویسندگان

1 کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه آزاد واحد نجف آباد، اصفهان، ایران

2 استاد، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه آزاد واحد نجف آباد، اصفهان، ایران

چکیده

هدف از پژوهش حاضر، سنتزنانو ذرات تیتانات استرانسیم دوپ‌شده با 7 درصد‌ایتریم (Sr0.895Y0.07TiO3±δ) به عنوان ماده آندی جدید در پیل سوختی اکسید جامد می‌باشد. نانو‌ذرات با ترکیب غیراستوکیومتری Sr0.895Y0.07TiO3±δ به روش سل- ژل سنتز گردید. از آنالیز حرارتی (TG-DTA) برای تعیین محدوده دمایی مناسب برای تکلیس، جهت شناسایی فازی، ویژگی‌های ریز ساختاری و اندازه ذرات از آزمون‌های پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) بهره گرفته شد. از روش دبای- شرر و شرر اصلاح شده نیز جهت تعیین اندازه بلورک‌های Y- SrTiO3 استفاده شد. نتایج آزمون پراش پرتو ایکس حضور تمام پیک‌های مربوط به ساختار SrTiO3 در نمونه‌ها تایید کرد. همچنین با استفاده از داده‌های پراش پرتو ایکس و با استفاده از معادله شرر، اندازه بلورک‌ها 4±25 نانومتر به دست آمد. محاسبه پارامترهای شبکه، نشان داد که با ورود ایتریم به داخل ساختار تیتانات استرانسیم، پارامتر شبکه کاهش می‌یابد. تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی، مورفولوژی مکعبی را برای نانوذرات تیتانات استرانسیم دوپ شده با ایتریم نشان داد. همچنین با بررسی‌های انجام شده توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری، اندازه ذرات تیتانیا 5 ±34 نانومتر تعیین شد. با توجه به نتایح بدست آمده می توان گفت به کمک روش سل-ژل به نانو ذرات تیتانات استرانسیم دوپ شده با ایتریم با ترکیب وساختار مناسب برای ماده آند پیل‌های سوختی اکسید جامد دست یافت.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Synthesis of nanocrystalline Sr0.895Y0.07TiO3±δ by sol-gel method

نویسندگان [English]

  • Zahra Rajaee 1
  • A. Saatchi 2

1 Department of Materials Engineering, Islamic Azad University Najafabad, Isfahan, Iran

2 Department of Materials Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran

کلیدواژه‌ها [English]

  • Strontium titanate
  • Yttrium dopant
  • sol- gel
  • nanoparticles
  • solid oxide fuel cell
  1. Jensen, S., Sun, X., S.Ebbesen, Knibbe, R., M.Mogensen, Hydrogen and synthetic fuel production using pressurized solid oxide electrolysis cells, International Journal of Hydrogen Energy, 2010, 35, 9544-9549.
  2. Ye, X, F., Wang, S, R., Wang, Z, R., Hu, Q., Sun, X, F., Wen, T, L., Wen, Z, Y., Use of La75Sr0.25Cr0.5O3 materials in composite anodes for direct ethanol solid oxide fuel cells, Journal of Power Sources, 2008, 183, 512-517.
  3. Tsvetkova, Y., Kozhukharov, V., Synthesis and study of compositions of the La–Sr–Ti–O system for SOFCsAnode, development Materials and Design, 2009, 30, 206–209.
  4. Suna, C., Stimming, U., Recent anode advances in solid oxide fuel cells, Journal of Power Sources 2007, 71, 247–260,.
  5. Ma,Q., Tietz ,F., Stover,D., Nonstoichiometric Y-substituted SrTiO3 materials as anodes for solid oxide fuel cells, Solid State Ionics, 2010, 131, 1-5.
  6. Suna, C. Stimming, U., Recent anode advances in solid oxide fuel cells, Journal of Power Sources, 2007, 171, 247–260,.
  7. Takenouchi, H., Imai, T., Mae, H., Fujimoto, M., Kineri, T., Iida, T., Hamada, N., Watanabe, T., Nishio, K., Synthesis and Thermoelectric Properties of Y Doped SrTiO3 by Modified Pechini's Method, Materials Research Society, 1044, 6-11, 2008.
  8. Makarova, M., Dejneka, A., Franc, J., Drahokoupil, J., Jastrabik, L., Trepakov, V., Soft chemistry preparation methods and properties of strontium Titanate, nanoparticles Optical Materials, 2010,. 132, 803–806,.
  9. Fu, Q.X., Mi, S.B., Wessel, E., Tietz, F., Influence of sintering conditions on microstructure and electrical conductivity of yttrium-substituted SrTiO3, Journal of the Ceramic Society, 2008, 28, 811-820.
  10. Mohammadi, M.R., Ghorbani M., Cordero-Cabrera, C., Fray, D.J., Synthesis of high surface area nanocrystalline anatase- TiO2 powders derived from particulate sol–gel route by tailoring processing parameters, J Sol-Gel Sci Technol, 2006,40,15–23.
  11. Cullity, B.D., Elements of x-ray diffraction. Libery of Congress Catalog, 1956, No 56-10137, 262-263.
  12. منشی ، ا، به کارگیری روشی نوین در اندازهگیری ذرات با استفاده از رابطه شرر و پراش پرتو ایکس، فصلنامه علمی تخصصی مهندسی مواد مجلسی، پائیز 1387،سال دوم، شماره ششم، 18-9.
  13. Sarakinou, E,. Smalc-Koziorowska, J., From Electron Diffraction to Electron Crystallography, Physics of Advanced Materials Winter School, 2008, 1-12.