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ギガパスカル超高圧による酸化物ナノ粒子界面のイオン伝導制御

使用千兆帕超高压控制氧化物纳米粒子界面的离子传导

基本信息

批准号：
19017002
负责人：
高村仁
金额：
$ 3.84万
依托单位：
Tohoku 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-19017002/
关键词：
酸化物ナノ粒子イオン伝導超高圧界面緻密化

项目摘要

本研究では, ギガパスカルの超高圧を利用して, シングルナノ粒径かつ相対密度90%以上の酸化物ナノ粒子緻密体を作製し, 超高圧印加により酸化物ナノ粒子界面のイオン伝導性に関する知見を得ることを目的としている。これまでの研究から, セリアナノ粒子の高圧下におけるイオン伝導性はプロトン伝導の可能性が示唆された。そこで, 今年度は, 水蒸気吸着特性と電気伝導度の関係について検討を行った。試料作製は昨年度と同様である。水蒸気吸着等温線は25〜40℃の範囲で測定され, 電気伝導度測定は, 常圧で室温から200℃, 加湿雰囲気下(pH_2O=1.23〜8.65kPa)において複素インピーダンス法により行われた測定雰囲気を加湿, 無加湿と切り換えて重量変化を測定したところ, HMTA試料では1.8%程度の水蒸気が繰り返し吸脱着した。ほぼ同程度の一次粒径を有するUV試料では, 水蒸気吸着量がHMTA試料の1/10以下であった。セリアナノ粒子の水蒸気吸着等温線において, 各々の吸着量は相対圧0.4近傍において27.6及び4.2cc[STP]/gであった。セリアナノ粒子の加湿雰囲気下電気伝導度は, HMTA, UV試料ともに温度の増加に伴い電気伝導度は減少した。Nyquistプロットの形態と電気伝導度の水蒸気分圧依存性から, 室温近傍での電気伝導はプロトン伝導, 高温側は電子伝導であると推察された。得られたプロトン伝導度は60℃, 水蒸気分圧8.65kPaにおいて1.3×10^<-6>S/cmであった。

In this study, the ultra-high pressure of acid particles was used to prepare dense bodies of acid particles with particle size ranging from 90% to 90%. This study shows that the conductivity of the particles under high pressure is very low and the conductivity of the particles is very low. This year, the relationship between water vapor adsorption characteristics and electrical conductivity is discussed. The sample preparation is similar to that of the previous year. Water vapor sorption isotherm was measured in the range of 25 ~ 40℃, electrical conductivity was measured in the range of room temperature from 200℃ to room temperature (pH_2O=1.23 ~ 8.65kPa), humidity was measured in the range of room temperature from 200℃ to room temperature (pH_2O=1.23 ~ 8.65kPa), and HMTA sample was measured in the range of 1.8% water vapor desorption. The water vapor adsorption capacity of the UV sample is less than 1/10 of that of the HMTA sample The water vapor sorption isotherm of The conductivity of the particles under humidified atmosphere decreases with increasing temperature of HMTA and UV samples. Nyquist's morphology and electrical conductivity depend on water vapor pressure, electrical conductivity near room temperature, and electronic conductivity at high temperature. The conductivity of water is 60℃ and the vapor pressure of water is 8.65 kPa. The temperature is 1.3×10^<-6>S/cm.