超声膜法制备Pr6O11储氧材料的结构与电导特性研究

"超声膜法制备氧化镨储氧材料及其电导研究，赵晓敏，张建旗，内蒙古科技大学材料与冶金学院" 本文是2010年3月发表于《内蒙古科技大学学报》的一篇工程技术论文，由赵晓敏和张建旗共同撰写。研究的主要目标是通过“超声膜扩散法”合成氧化镨（Pr6O11）储氧材料，并对其结构和性能进行深入探讨。氧化镨是一种重要的储氧材料，它在燃料电池、气体传感器以及高温氧化还原反应等领域有着广泛应用。 首先，研究者利用X射线衍射(XRD)技术对所制备的Pr6O11进行了结构分析，结果显示其具有立方萤石型结构。这种结构对于储氧材料至关重要，因为它决定了材料的稳定性和储氧能力。萤石型结构通常具有良好的氧离子迁移路径，有利于氧的吸附和脱附过程。 接下来，通过热重分析(TG)/差示扫描量热法(DSC)揭示了Pr6O11在特定温度下的失氧行为。实验发现材料在450℃、520℃、610℃和930℃时经历失氧过程。这些温度点对于理解材料在实际应用中的氧化还原反应至关重要，因为它们可以指示材料在不同条件下的活性。 此外，通过瞬态热流法(TRP)和电化学阻抗谱(EIS)进一步研究了Pr6O11的电导特性。TRP测量有助于了解材料的热动力学性质，而EIS则可以揭示材料在不同温度和氧化气氛下的电导率变化。研究发现，随着氧化气氛的增强，Pr6O11的电导率增加，同时，随着温度的升高，材料的电导率也逐渐降低。这表明Pr6O11在氧化气氛下具有更好的电导性能，这对于其在高温环境中的应用，如固体氧化物燃料电池(SOFC)中，是非常有利的。 该研究通过超声膜法制备的氧化镨储氧材料展现出优良的结构特性和电导性能，特别是在氧化气氛下表现出的高电导率，这为优化储氧材料的设计提供了新的思路和依据。未来的研究可能会进一步探索如何优化超声膜法制备过程，以提高材料的性能，并在更广泛的条件下测试其稳定性。