Ежемесячный научно-технический и производственный журнал

ISSN 0131-9582

  • Сквозной номер выпуска: 1162
  • Страницы статьи: 57-66
  • Поделиться:

Рубрика: Без рубрики

Исследована структура порошков ZrO2–Sc2O3 в диапазоне составов от 1 до 15 мол. % Sc2O3 с добавлением 0,1 мол. % Eu2O3 в качестве спектроскопического зонда, полученных методом соосаждения и термообработанных при температурах от 500 до 1200 ?С. Идентификация кристаллической структуры проведена рентгенофазовым анализом (РФА) и спектроскопией комбинационного рассеяния (КР). Локальная структура оценена по спектрально-люминесцентным свойствам иона Eu3+ в порошковых препаратах.
Владислав Павлович Данилов – аспирант кафедры химии и технологии кристаллов, РХТУ им. Д. И. Менделеева, Москва, Россия
Екатерина Сергеевна Борисова – студент кафедры химии и технологии кристаллов, РХТУ им. Д. И. Менделеева, Москва, Россия
Владислав Евгеньевич Шукшин – канд. физ.-мат. наук, ст. сотрудник лаборатории спектроскопии кристаллов и стекол, Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН, Москва, Россия
Кристина Игоревна Рунина – канд. хим. наук, мл. науч. сотрудник лаборатории функциональных материалов и структур для фотоники и электроники кафедры химии и технологии кристаллов, РХТУ им. Д. И. Менделеева, Москва, Россия
Павел Викторович Стрекалов – мл. науч. сотрудник, аспирант кафедры химии и технологии кристаллов, РХТУ им. Д. И. Менделеева, Москва, Россия
Мария Николаевна Маякова – канд. хим. наук, науч. сотрудник лаборатории спектроскопии кристаллов и стекол, Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН, Москва, Россия
Ольга Борисовна Петрова – д-р хим. наук, профессор, профессор кафедры химии и технологии кристаллов, РХТУ им. Д. И. Менделеева, Москва, Россия
1. ENERDATA / Общее потребление электроэнергии. Данные о мировой энергетике и климате – ежегодник 2023 г. URL: https://energystats.enerdata.net/total-energy/world-consumption-statistics.html. (дата обращения: 10.04.24).
2. University of Cambridge / Fuel Cells. DoITPoMS. 2006. P. 8 URL: https://www.doitpoms.ac.uk/tlplib/fuel-cells/printall.php (дата обращения: 10.05.24).
3. Десятов А. В., Курбатов Ю. А., Аверина А. М. и др. Твердооксидные топливные элементы: энергия будущего // Журнал «Химическая промышленность сегодня». 2019. № 3. С. 20 – 24.
4. Choudhury A., Chandra H., Arora A. Application of solid oxide fuel cell technology for power generation – A review // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2013. V. 20. P. 430 – 442. URL: https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.11.031 (дата обращения: 11.05.24).
5. Singh M., Zappa D., Comini E. Solid oxide fuel cell: Decade of progress, future perspectives and challenges // International Journal of Hydrogen Energy. 2021. V. 46, No. 54. P. 27643 – 27674. URL: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.06.020 (дата обращения: 11.05.24).
6. Федоров П. П., Яроцкая Е. Г. Диоксид циркония. Обзор // Конденсированные среды и межфазные границы. 2021. Т. 23, № 2. С. 169 – 187. URL: https://doi.org/10.17308/kcmf.2021.23/3427 (дата обращения: 14.05.2024).
7. Заводинский В. Г. О механизме ионной проводимости в стабилизированном кубическом диоксиде циркония // Физика твердого тела. 2004. Т. 46, Вып. 3. С. 441 – 445.
8. Ахунова Д. Р., Попова Н. А., Лукин Е. С. и др. Композиционная керамика на основе диоксида циркония для твердотопливных элементов // Успехи в химии и химической технологии. 2022. Т. XXXVI, № 3. C. 13 – 15.
9. Ahamer C., Opitz A. K., Rupp G. M., et al. Revisiting the temperature dependent ionic conductivity of yttria stabilized zirconia (YSZ) // Journal of The Electrochemical Society. 2017. V. 164, No. 7. P. F790 – F803. URL: https://doi.org/10.1149/2.0641707jes (дата обращения: 14.05.24).
10. Spiridonov F. M., Popova L. N., Popil’skii R. Ya. On the phase relations and the electrical conductivity in the system ZrO2–Sc2O3 // Journal of solid state chemistry. 1970. V. 2, No. 3. P. 430 – 438. URL: https://doi.org/10.1016/0022-4596(70)90102-7 (дата обращения: 14.05.24).
11.Thornber M. R., Bevan D. J. M., Summerille E. Mixed oxides of the type MO2 (Fluorite)-M2O3. V. Phase studies in the systems ZrO2-M2O3 (M = Sc, Yb, Er, Dy) // Journal of solid state chemistry. 1970. V. 1, No. 3–4. P. 545 – 553. URL: https://doi.org/10.1016/0022-4596(70)90140-4 (дата обращения: 15.05.24).
12.Федоров П. П., Чернова Е. В. Фазовые диаграммы систем диоксида циркония с оксидами иттрия и скандия // Конденсированные среды и межфазные границы. 2023. Т. 25, № 2. С. 257 – 267 URL: https://doi.org/10.17308/kcmf.2023.25/11106 (дата обращения: 18.05.24).
13. Ruh R., Garrett H. J., Domagala R. F., et al. The system Zirconia–Scandia // Journal of The American Ceramic Society. 1977. V. 60, No. 9–10. P. 399 – 403. URL: https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1977.tb15521.x (дата обращения: 18.05.24).
14.Sheu T.-S., Xu J., Tien T.-Y. Phase relationships in the ZrO2–Sc2O3 and ZrO2–In2O3 systems // Journal of the American Ceramic Society. 1993. V. 76, No. 8. P. 2027 – 2032. URL: https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1993.tb08328.x (дата обращения: 18.05.24).
15.Yashima M., Kakihana M., Yoshimura M. Metastable-stable phase diagrams in the zirconia-containing systems utilized in solid-oxide fuel cell application // Solid State Ionics. 1996. V. 86. P. 1131 – 1149 URL: https://doi.org/10.1016/0167-2738(96)00386-4 (дата обращения: 19.05.24).
16.Li Y., Han Q., Yao Y., et al. Comparative study of yttria-stabilized zirconia synthesis by co-precipitation and solvothermal methods // Journal of Alloys and Compounds. 2019. V. 71. P. 3806 – 3813. URL: https://doi.org/10.1007/s11837-019-03760-w (дата обращения: 19.05.24).
17. Agarkova D. A., Borik M. A., Bublik V. T., et al. Structure and transport properties of melt grown Sc2O3 and CeO2 doped ZrO2 crystals // Journal of Solid State Ionics. 2018. V. 322. P. 24 – 26. URL:https://doi.org/10.1016/j.ssi.2018.04.024 (дата обращения: 19.05.24).
18. Борик М. А., Волкова Т. В., Ломонова Е. Е. и др. Cпектроскопия оптических центров ионов Eu в кристаллах частично стабилизированного и стабилизированного диоксида циркония // Оптика и спектроскопия. 2017. Т. 122, № 4. С. 599 – 606. URL: https://doi.org/10.7868/S0030403417040080 (дата обращения: 19.05.24).
19. Данилов В. П., Стрекалов П. В., Маякова М. Н. и др. Синтез и исследования фазового состава поликристаллических порошков в системе ZrO2–Sc2O3 // Успехи в химии и химической технологии. 2022. Т. 36, № 4(253). С. 22 – 25.
20. Борик М. А., Бублик В. Т., Вилкова М. Ю. и др. Структура, фазовый состав и механические свойства кристаллов ZrO2, частично стабилизированных Y2О3 // Материалы Электронной Техники. 2014. № 1(65). С. 58 – 64.
21. Барбашов В. И., Несова Е. В. Влияние фазового состава на электропроводность керамики ScSZr // Физика и техника высоких давлений. 2017. Т. 27, № 4. С. 94 – 100.
22. Соболь А. А. Высокотемпературная спектроскопия комбинационного рассеяния света твердых и расплавленных диэлектриков: дис. … д-ра физ.-мат. наук / Ин-т общ. физики им. А. М. Прохорова РАН. М., 2012. 39 с.
23. Ломонова Е. Е., Агарков Д. А., Борик М. А. и др. Твердые электролиты ZrO2–Sc2O3, легированные оксидами Yb2O3 или Y2O3 // Электрохимия. 2020. Т. 56, № 2. С. 127 – 132. URL: https://doi.org/10.31857/S0424857020020085 (дата обращения: 23.05.24).
24. Huang H., Hsieh C.-H., Kim N., et al. Structure, local environment, and ionic conduction in scandia stabilized zirconia // Solid State Ionics.2008. V. 179, No. 27 – 32. P. 1442 – 1445. URL: https://doi.org/10.1016/j.ssi.2008.02.061 (дата обращения: 23.05.24).
25. Вильегас-Брито Х. К., Гапоненко Н. В., Сукалин К. С. и др. Люминесценция ионов Еu3+ в пленках алюмоиттриевых композитов на подложках из кварцевого стекла // Журнал Прикладной Спектроскопии. 2017. Т. 84, № 4. C. 655 – 659.
26. Agarkov D. A., Borik M. A., Volkova T. V., et al. Phase composition and local structure of scandia and yttria stabilized zirconia solid solution // Journal of Luminescence. 2020. V. 222. P. 117170. URL: https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2020.117170 (дата обращения: 23.05.24).
27. Севостьянова Т. С., Хомяков А. В., Маякова М. Н. и др. Люминесцентные свойства твердых растворов в системе PbF2–EuF3 и свинцовых фтороборатных стеклокристаллических материалов, активированных ионами Eu3+ // Оптика и спектроскопия. 2017. Т. 123, № 5. С. 734 – 744. URL: https://doi.org/10.7868/S0030403417110198 (дата обращения: 23.05.24).

Статью можно приобрести
в электронном виде!

PDF формат

500

DOI: 10.14489/glc.2024.10.pp.057-066
Тип статьи: Научная статья
Оформить заявку

Ключевые слова

Для цитирования статьи

Данилов В. П., Борисова Е. С., Шукшин В. Е., Рунина К. И., Стрекалов П. В., Маякова М. Н., Петрова О. Б. Структура и оптические свойства твердых растворов системы ZrO2–Sc2O3, полученных методом соосаждения // Стекло и керамика. 2024. Т. 97, № 10. С. 57 – 66. DOI: 10.14489/glc.2024.10.pp.057-066