
Тип работы:	Предмет:	Язык работы:

ИЗОТОПНЫЙ ОБМЕН ГАЗООБРАЗНЫХ КИСЛОРОДА И ВОДОРОДА С ОКСИДНЫМИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМИ МАТЕРИАЛАМИ

Работа №	102803
Тип работы	Авторефераты (РГБ)
Предмет	химия
Объем работы	46
Год сдачи	2016
Стоимость	2500 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено	136

Не подходит работа?

Узнай цену на написание

Содержание

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Введение

Актуальность. Кинетика процессов взаимодействия оксидов
с газообразным кислородом и водородом в значительной степени определяет
основные условия работы твердооксидных электрохимических устройств (топливные элементы, катализаторы дожигания топлива, кислородные
и водородные мембраны, электрохимические сенсоры и др.).
Исследование кинетики взаимодействия оксидов с кислородом или водородом из газовой фазы методом изотопного обмена позволяет получить важную
информацию о характере связи кислорода или водорода на поверхности оксида
и механизме протекающих процессов [1–4]. Важным достоинством метода изотопного обмена является возможность получения информации о перераспределении неметалла в системе «твердое тело – газ» в условиях химического или
адсорбционно-десорбционного равновесия. Он позволяет количественно измерить скорость обмена кислорода или водорода на границе «твердый оксид –
газ», а затем изучить воздействие на них различных факторов: температуры,
давления газа, состава оксида, природы электродного материала, микроструктуры, потенциала электрода и др.
Перспективные электрохимические оксидные материалы, как правило,
являются нестехиометрическими, поэтому при анализе кинетики взаимодействия с газовой фазой необходимо учитывать как природу дефектов в объеме исследуемых оксидов, так и состав и дефектную структуру поверхности, непосредственно контактирующей с газовой фазой.
Данная диссертационная работа является попыткой создания полной
классификации механизмов массопереноса в системе «двухатомный газ – оксид» на примере кислорода и водорода и систематизации сведений о кинетике
взаимодействия газообразного кислорода и водорода с рядом оксидных систем,
перспективных для использования в качестве функциональных материалов
в твердооксидных электрохимических устройствах для возобновляемой, водородной, распределенной энергетики.4
Целью работы является выявление механизма взаимодействия кислорода и водорода газовой фазы с оксидными электрохимическими материалами на
основе кинетики изотопного перемешивания в системе «оксид – газовая фаза».

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!

ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Курсовые Статьи Диплом Рязань

Литература

1. Боресков, Г. К. Катализ. Вопросы теории и практики / Г. К. Боресков. - Но¬восибирск : Наука, 1987. - 536 с.
2. Панов, Г. И. Закономерности гетерогенно-каталитической активации двух¬атомных молекул (N2, O2, H2). Новые каталитические системы активации молекулярного азота : дис. ... д-ра хим. наук / Геннадий Иванович Панов. - Новосибирск, 1971. - 212 с.
3. Курумчин, Э. Х. Кинетика обмена кислорода в электрохимических систе-мах на основе твердых оксидных электролитов : дис. ... д-ра хим. наук / Эдхем Хурьятбекович Курумчин. - Екатеринбург, 1997. - 459 с.
4. Одзаки, А. Изотопные исследования гетерогенного катализа / А. Одзаки. -
M. : Атомиздат, 1979. - 232 с.
5. Muzykantov, V. S. Distribution and transfer of atoms by elementary reactions / V. S. Muzykantov // Reaction Kinetics and Catalysis Letters. - 1980. - V. 13. - № 4. - P. 419-424.
6. Muzykantov, V. S. Isotopic studies of dioxygen activation on oxide catalysts for oxidation: problems, results and perspectives / V. S. Muzykantov // Reaction Kinetics and Catalysis Letters. - 1987. - V. 35. - N 1-2. - P. 437.
7. Otter, den M. W. Theory of Oxygen Isotope Exchange / M. W. den Otter, B. A. Boukamp, H. J. M. Bouwmeester // Solid State Ionics. - 2001. - V. 139. - P. 89-94.
8. Bassat, J. M. Anisotropic ionic transport properties in La2NiO4+g single crystals / J. M. Bassat, P. Odier, A. Villesuzanne, C. Marin, M. Pouchard // Solid State Ionics. - 2004. - № 167. - P. 341-347.
9. Klier, K. Theory of Exchange Reactions Between Fluids and Solids with Tracer Diffusion in the Solid / K. Klier, E. Kucera // Journal of Physics and Chemistry of Solids. - 1966. - V. 27. - P. 1087-1095.
10. Ezin, A. N. Isotopic exchange and diffusion of oxygen in oxides with different bulk and subsurface diffusivities / A. N. Ezin, V. I. Tsidilkonski, E. Kh. Kurum- chin // Solid State Ionics. - 1996. - V. 84. - P. 105-112.
11. Байков, Ю. М. Активация молекулярного водорода твердыми гидроксида¬ми и их расплавами / Ю. М. Байков, Е. К. Шалкова // Кинетика и катализ. - 1980. - Т. 21. - Вып. 6. - С. 1426.
12. Шалкова, Е. К. Изотопный обмен в системе молекулярный водород - твер¬дый гидроксид калия : дис. ... канд. хим. наук / Елена Константиновна Шалкова. - Ленинград, 1986. - 192 с.
13. Бронин, Д. И. Кинетика электродных процессов в электрохимических сис¬темах с твердыми оксидными электролитами : дис. . д-ра хим. Наук / Бронин Димитрий Игоревич. - Екатеринбург, 2007. - 283 с.
14. Ananyev, M. V. Kinetics of Interaction of Gas Phase Oxygen with Cerium-Gadolinium Oxide / M. V. Ananyev, E. Kh. Kurumchin, G. K. Vdovin,
N. M. Bershitskaya // Russian Journal of Electrochemistry. - 2012. - V. 48. - № 9. - P. 871-878.
15. Сазонов, Л. А. Гомомолекулярный и изотопный обмен кислорода на дву-окиси церия / Л. А. Сазонов, В. Д. Соколовский, Г. К. Боресков // Кинетика и катализ. - 1966. - Т. 7. - Вып. 3. - С. 521-524.
16. Manning, P. S. Oxygen self-diffusion and surface exchange studies of oxide electrolytes having the fluorite structure / P. S. Manning, J. D. Sirman, J. A. Kil- ner // Solid State Ionics. - 1997. - V. 93. - P. 125-132.
17. Ruiz-Trejo E., Sirman J. D., Baikov Yu.M., Kilner J. A. Oxygen ion diffusivity, surface exchange and ionic conductivity in single crystal gadolinia doped сeria // Solid State Ionics. - 1998. - V. 113-115. - P. 565-569.
18. Steele, B. C. H. Mass Transport in Non-Metallic Solids / B. C. H. Steele, J. M. Floyd // Proceedings of British Ceramic Society. - 1971. - № 19. - P. 55.
19. Inaba, H., Molecular dynamics simulation of gadolinia-doped ceria / H. Inaba, R. Sagawa, H. Hayashi, K. Kawamura // Solid State Ionics. - 1999. - V. 122. - № 1. - P. 95.
20. De Souza, R. A. Oxygen transport in La1-xSrxMn1-yCoyO3-^ perovskites. Part I. Oxygen tracer diffusion / R. A. De Souza, J. A. Kilner // Solid State Ionics. - 1998. - V. 106. - P. 175-187.
21. Воротникова, Н. М. Изотопный обмен кислорода и микроструктура мате¬риалов на основе манганита лантана-стронция и цирконий-иттриевого электролита : дис. ... канд. хим. наук / Наталья Михайловна Воротнико¬ва. - Екатеринбург, 2013. - 153 с.
22. Lee, W. Cation Size Mismatch and Charge Interactions Drive Dopant Segrega¬tion at the Surfaces of Manganite Perovskites / W. Lee, J. Woo Han, Y. Chen, Zh. Cai, B. Yildiz // Journal of the American Chemical Society. - 2013. - V. 135. - № 21. - P. 7909-7925.
23. Nivot, C. Oxygen diffusion in SrZrO3 / C. Nivot, C. Legros, B. Lesage, M. Kilo, C. Argirusis // Solid State Ionics. - V. 180. - P. 1040-1044.
24. Melekh, B.-T. Structure, phase transitions and optical properties of pure and rare earth doped BaCeO3, SrCeO3 prepared by inductive melting / B.-T. Melekh, V. M. Egorov, Yu. M. Baikov, N. F. Kartenko, Yu. N. Filin, M. E. Kompan,
I. I. Novak, G. B. Venus, V. B. Kulik // Solid State Ionics. - 1997. - V. 97. - P. 465-470.
25. Строева, А. Ю. Дефектная структура и физико-химические свойства перов¬скитов на основе LaScO3 : дис. ... канд. хим. наук / А. Ю. Строева. - Екате¬ринбург, 2011. - 163 с.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ
Статьи
1. Burcher, E. Defect equilibria and partial molar properties of (La, Sr)(Co, Fe)O3-g / E. Burcher, W. Sitte, G. Caraman, V. A. Cherepanov, T. V. Aksenova, M. V. Ananyev // Solid State Ionics. - 2006. - V. 177. - P. 3109-3115.
2. Cherepanov, V. A. Synthesis, structure and oxygen nonstoichiometry of La0.4Sr0.6CoO3-g / V. A. Cherepanov, L. Ya. Gavrilova, T. V. Aksenova, M. V. Ananyev, E. Burcher, G. Caraman, W. Sitte, V. I. Voronin // Progress in Solid State Chemistry. - 2007. - V. 35. - P. 175-182.
3. Аксенова, Т. В. Фазовые равновесия, кристаллическая структура твердых
растворов в системе LaCoO3-ö-SrCoO2.5±ö-SrFeO3-ö-LaFeO3-ö /
Т. В. Аксенова, Л. Я. Гаврилова, В. А. Черепанов, М. В. Ананьев // Неор¬ганические материалы. - 2007. - Т. 43. - С. 296-300.
4. Курумчин, Э. Х. Кинетика обмена и диффузия кислорода в системах на ос¬нове галлата лантана / Э. Х. Курумчин, М. В. Ананьев, Г. К. Вдовин, М. Г. Суркова // Электрохимия. - 2010. - Т. 46. - № 2. - С. 213-220.
5. Курумчин, Э. Х. Электропроводность, межфазный обмен и диффузия ки-слорода в оксидах на основе галлата лантана / Э. Х. Курумчин, М. В. Ананьев, Д. И. Бронин, Г. К. Вдовин, Д. А. Осинкин // Электрохи¬мия. - 2010. - Т. 46. - № 7. - С. 824-830.
6. Ананьев, М. В. Влияние кислородной нестехиометрии на кинетику обмена и диффузию кислорода в кобальтитах лантана - стронция / М. В. Ананьев, Э. Х. Курумчин, Н. М. Воротникова // Электрохимия. - 2010. - Т. 46. - №7. - С. 840-848.
7. Ананьев, М. В. Межфазный обмен и диффузия кислорода в допированных железом кобальтитах лантана-стронция / М. В. Ананьев, Э. Х. Курумчин // Журнал физической химии. - 2010. Т. 84. - № 6. - С. 1152-1157.
8. Охлупин, Ю. С. Влияние фазового состава на транспортные свойства ком¬позитов La0.8Sr0.2Fe0.7Ni0.3O3-0-Ce0.9Gd0.1O1.95 / Ю. С. Охлупин,
М. В. Ананьев, Н. Ф. Уваров, Ю. Н. Беспалко, С. Н. Павлова,
B. А. Садыков // Электрохимия. - 2011. - Т. 47. - № 7. - С. 709-716.
9. Поротникова, Н. М. Влияние дефектной структуры манганита лантана на кинетику обмена и диффузию кислорода / Н. М. Поротникова, М. В. Ананьев, Э. Х. Курумчин // Электрохимия. - 2011. - Т. 47. - № 11. -
C. 1250-1256.
10. Ананьев, М. В. Фазовые равновесия, кинетика обмена и диффузия кисло-рода в оксидах CaZr1-xScxO3-x/2-5 / М. В. Ананьев, Н. М. Бершицкая, С. В. Плаксин, Э. Х. Курумчин // Электрохимия. - 2012. - Т. 48. - № 9. - С. 879-886.
11. Ананьев, М. В. Кинетика взаимодействия кислорода газовой фазы с окси-дом церия - гадолиния / М. В. Ананьев, Э. Х. Курумчин, Г. К. Вдовин, Н. М. Бершицкая // Электрохимия. - 2012. - Т. 48. - № 9. - С. 871-878.
12. Бершицкая, Н. М. Кинетика обмена кислорода газовой фазы с La0.6Sr0.4MeO3-g (Me = Mn, Co) / Н. М. Бершицкая, М. В. Ананьев, Э. Х. Курумчин, В. А. Еремин. // Электрохимия. - 2012. - Т. 48. - № 10. - С. 1057-1065.
13. Горелов, В. П. Водородосодержание в протон-проводящих перовскитах
CaZr1-xScxO3-x/2-g (x = 0.0-0.2) / В. П. Горелов, В. Б. Выходец,
Т. Е. Куренных, В. Б. Балакирева, А. В. Кузьмин, М. В. Ананьев // Элек-трохимия. - 2013. - Т. 49. - № 9. - С. 915-918.
14. Бершицкая, Н. М. Влияние кислородной нестехиометрии на кинетику об-мена и диффузию кислорода в манганитах лантана - стронция / Н. М. Бершицкая, М. В. Ананьев, Э. Х. Курумчин, А. Л. Гаврилюк, А. А. Панкратов // Электрохимия. - 2013. - Т. 49. - № 10. - С. 1076-1088.
15. Ananyev, M. Cu and Gd co-doped BaCeO3 proton conductors: Experimental vs SEM image algorithmic-segmentation results / M. Ananyev, D. Medvedev, A. Gavrilyuk, S. Mitri, A. Demin, V. Malkov, P. Tsiakaras // Electrochimica Ac¬ta. - 2014. - V. 125. - P. 371-379.