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ナノ単酸化物粒子を分散した過飽和メソポーラス複合酸化膜の特異イオン移動特性

纳米一氧化物颗粒分散在过饱和介孔复合氧化物膜中的特定离子传输性能

基本信息

批准号：
19017001
负责人：
明石孝也
金额：
$ 3.97万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19017001/
关键词：
粒成長拡散イオン伝導ゾル-ゲル法ゾルゲル法

项目摘要

LaCoO_3系材料は、固体酸化物燃料電池の電極やNO_x分解触媒などに応用される。これらの用途のためには、大きい表面積を持つことが望ましく、ゾル-ゲル法や溶液噴霧法などの様々な方法で、数十〜数百nmの気孔を持つメソポーラス材料が合成されている。しかし、メソポーラス材料では表面エネルギーを駆動力とした粒成長が起こりやすく、高温で長時間安定に存在することが難しい。そこで、本研究ではメソポーラス複合酸化物中にナノ単酸化物粒子を分散させることにより、高い粒成長抑制効果と優れた電極特性を同時に発現させるために、CoOナノ粒子を分散したメソポーラス(La, Sr)CoO_3膜の粒成長機構を解明し、粒成長抑制のための指針を設計した。ゾル-ゲル法を用いて、CoOナノ粒子を分散したメソポーラスLa_<0.6>Sr_<0.4>CoO_<3-δ>膜をGd_2O_3ドープCeO_2焼結体基板上に作製し、La_<0.6>Sr_<0.4>CoO_<3-δ>膜の1273Kにおける粒成長速度を評価した。粒成長速度の酸素分圧依存性と粒成長の式による解析により、約50nmの初期粒径を持つLa_<0.6>Sr_<0.4>CoO_<3-δ>膜の粒成長は、拡散律速ではなく、界面反応律速で進行していることを明らにした。ナノ〜サブミクロンサイズの粒径をもつ(La, Sr)CoO_<3-δ>膜の粒成長抑制には、粒界の偏析層を制御し、空間電荷層を横切る陽イオンの移動を抑制することが重要であるという設計指針を確立した。

LaCoO_3 series materials, solid acid fuel cell electrodes, NO_x decomposition catalysts for fuel cell use. The purpose of this paper is to observe the characteristics of the material, the solution method, the solution method, the solution The temperature and temperature of the alloy materials are stable for a long period of time, and the temperature is stable for a long period of time. The purpose of this study is to investigate the dispersion of acid particles in the complex acidizing compound, the dispersion of acid particles, the inhibition of growth of carbon dioxide, and the simultaneous measurement of the electrochemical properties of carbon dioxide. CoO particles disperse carbon dioxide (La, Sr) CoO_3 film particle growth mechanism, particle growth inhibition device device design. The thin films of La _ & lt;0.6>Sr_<0.4>CoO_<3- δ & gt; were prepared by the method of dispersion of Gd_2O_3 particles and CEO _ 2 on the bulk substrate of La _ & lt;0.6>Sr_<0.4>CoO_<3- δ & gt; and La_<0.6>Sr_<0.4>CoO_<3- δ & gt. The grain growth rate of the membrane at 1273K is very high. The grain growth rate is dependent on the acid fractionation. The particle size of La _ & lt;0.6>Sr_<0.4>CoO_<3- δ & gt; film at the initial stage of 50nm is long, the dispersion rate is constant, and the interface reaction rate is fast. The La, Sr) CoO_<3- δ & gt; film growth suppresses the growth of particles, grain boundary segregation controls, and space loads cross-cut the temperature to control the movement of the equipment.