BaCe0.8Zr0.1La0.1O3-α陶瓷的制备和电性能研究.pdf

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1、第23卷第8期化学研究与应用Vo1．23，No．82011年8月ChemicalResearchandApplicationAug．，2011文章编号：1004·1656(2011)08—1051-06BaCeoZr0La0O3．陶瓷的制备和电性能研究．81．1．仅王茂元，仇立干(盐城师范学院化学化工学院，江苏盐城224051)摘要：以高温固相反应法制备了BaCe。zO，陶瓷，用粉末X一射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其．，晶体结构和断面形貌进行了表征。以陶瓷材料为固体电解质、多孑L性铂为电极，用交流阻抗谱技术测定了材料在500～900℃下不同

2、气体气氛中的电导率；用气体浓差电池方法测定了材料在于燥空气和湿润空气中的离子迁移数；研究了材料的离子导电特性。结果表明，该陶瓷材料为单一钙钛矿型BaCeO斜方晶结构。在500～900℃下，干燥和湿润的氧气、空气和氮气中，材料的电导率随着温度升高和氧分压增大而增大。在干燥的空气中，材料的氧离子迁移数为0．06～0．17，表现为氧离子与电子空穴的混合导电性，其中，电子空穴导电为主导。在湿润的空气中，材料的质子迁移数为0．52～0．01，氧离子迁移数为0．14～0．27，表现为质子、氧离子和电子空穴的混合导电性，其中，在500～550℃下，质子导电为主导；高

3、于550℃，电子空穴导电为主导。关键词：BaCe。。O，；阻抗谱；气体浓差电池；离子导电性中图分类号：O614．4文献标识码：AStudyonpreparationandelectricalpropertiesofBaCeoZra1Llo3ceramic．8WANGMao—yuan’，QIULi—gan(SchoolofChemistryandChemicalEngineering，YanchengTeachersUniversity，Yancheng224051，China)Abstract：BaC％8ZrnlLnlO3ceramicwasprepa

4、redbyhightemperaturesolid·statereaction．Phasecompositionandfracturemor-phologyofthematerialwerecharacterizedbyusingXRDandSEM，respectively．Usingtheceramicassolidelectrolyteandporousplatinumaselectrodes．conductivityofthematerialindiferentgaseswasmeasilrG~lbyacimpedancespectroscopy

5、methodinthetemperaturerangeof500—900℃，ionictransportnumberWasmeasuredbygasconcentrationcellmethodindryairandwetair，re—spectively．Ionicconductionwasresearched．Theresultsindicatethattheceramicisofasingleorthorhombicphaseofperovskite-typeBaCeO3．Inthetemperaturerangeof500～900℃，theco

6、nductivityofthematerialinthedifferentgasesisincreasedasthetemperaturerisesandoxygenpartialpressureincreases．Indryair，theoxideionictransportnumbersare0．06—0．17，thematerialexhibitsmixedconductionofoxideionandelectronichole，andtheelectronicholeconductionispredominant．Inwetair，thepr

7、oton-icWansportnumbersare0．52～O．01，theoxideionictransportnumbersare0．14-0．27，thematerialexhibitsmixedconductionofproton，oxideionandelectronichole．Theprotonicconductionispredominantfrom500—550℃，buttheelectronicholeconductionispredominantabove550℃。Keywords：BaCe0Zr0I1O3；impedancesp

8、ectroscopy；gasconcentrationcell；ionicconduction