Investigation of the formation of La1-xSrxCo1-yFeyO3-d cathode materials and their interaction with electrolyte substrates for potential IT-SOFC applications
La1-xSrxCo1-yFeyO3-d katot malzemelerinin oluşumu ve elektrolit altlıklarla potansiyel etkileşiminin IT-SOFC uygulamaları için incelenmesi
- Tez No: 342933
- Danışmanlar: PROF. DR. SEDAT AKKURT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
Bu çalışma, Orta Sıcaklık Katı Oksit Yakıt Hücrelerinde (IT-SOFC) katot malzemesi olarak kullanılan La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3 ve La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3nin oluşumunu sağlayan reaksiyonlar ve bu karışımların ZrO2 ve CGO elektrolit altlıklarla olan ilişkileri incelenmiştir. Öncül tuzlar ezilirek karıştırılıp disk şeklinde pellet haline getirildikten sonra önceden sinterlenmiş seramik altığın üzerine konuldu ve ikisi 800oCde 1 saat fırında birlikte ısıtılarak ısıl işlem uygunlandı. Katı hal reaksiyonlarının tamamlandığında oluşan malzemeleri görmek amacıyla, LSCF malzemesini oluşturabilecek hemen hemen tüm kombinasyonlar oluşturulup bu örnekler SEM-EDS, XRD ve TGA-DTA analizleriyle incelendi ve 1050oC derecedeki ısıl işlemden sonra faz değişimlerinin çoğunun bittiği görüldü. XRD analizlerine gore, La elementi, diğer tuzların reaksiyona girmelerini önemli bir şekilde tetiklemekte ve eksikliğinde birbirleriyle reaksiyonlarının oldukça azaldığı görülmüştür. Ayrıca Sr tuzunun 55oCde kuruduktan sonra diğer tozlarla karışıma girdiği zaman klorürünü verirken diğer tuzlardan nitrat aldığı gözlemlenmiştir. SEM ve EDS analizleri göstermiştir ki, hem eletrolit altlıktan katota hem de katottan elektrolite arayüzeyden karşılıklı zayıf bir difüzyon gerçekleşmektedir. Katot katmanı genellikle gözenekli yapıda olup çoğunlukla elektroliti tamamen kapladı. La, Sr, Co ve Fe elementlerinin katot malzemesinin oluştururken ısıl işlem sırasında elektrolit tabakasına difuze olmaları sonucunda arzu edilen LSCF oranlarında bozulmalar olmuştur. Tüm bu deneylerin sonucunda La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3nin oluşumu tam istenilen oranda sağlanırken, La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3?nin oluşumunda istenilen oran tam olarak sağlanamamıştır.
Özet (Çeviri)
Cathode layers of IT-SOFC (Intermediate Temperature Solid Oxide Fuel Cell) materials are investigated to find out the reactions leading to the formation of La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3 and La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3 on the surface of either ZrO2 or CGO (Cerium-Gadolinium Oxide) electrolyte substrates. Precursor salt powders were blended, compressed and placed on discs of sintered ceramic electrolytes before being heated in a laboratory furnace at 800oC for 1h. Almost all combinations of LSCF salt mixtures were prepared and analyzed by SEM-EDS, XRD and DTA-TGA to see if all solid state reactions are completed and what new phases eventually formed in LSCF combinations. Most of the transformation was complete after 1050oC heat treatment to yield oxides. According to XRD analysis it was observed that La plays a significant role to enable the formation of new phases. In the absence of La, other salts had significant difficulty to react to form new phases. Also, Sr tends to swap its chloride with nitrate of other salts in salt mixtures after drying in oven. SEM-EDS analysis of the interface between the electrolyte and LSCF showed that there was weak mutual diffusion of the constituent elements between the cathode layer and the electrolyte. The cathode layer was usually in porous form but was found to spread well over the substrate. Uneven diffusion of La, Sr, Co or Fe into the substrate had little influence on the stoichiometry of the resulting coating layer. Unlike 6428 samples, it was possible to form stoichiometric LSCF in 6482 samples.
Benzer Tezler
- Investigation of chemical pressure effect on magneto-electrical properties in La1.4Ca1.6Mn2O7 manganites
La1.4Ca1.6Mn2O7 manganitlerde kimyasal basıncın manyeto-elektriksel özellikler üzerindeki etkisinin incelenmesi
NEVİN SOYLU KOÇ
Doktora
İngilizce
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiBolu Abant İzzet Baysal ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CABİR TERZİOĞLU
- Investigation of co hydrogenation catalysts for producing oxygenated hydrocarbons
Karbon monoksit hidrojenasyonu katalizörlerinin oksijenlenmiş hidrokarbon üretimi için incelenmesi
DİDEM BÜŞRA KABAKÇI
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP İLSEN ÖNSAN
DOÇ. DR. AHMET KERİM AVCI
- Fenantren ve dihidrofenantren türevi doğal bileşiklerin metatesis yöntemi ile oluşumlarının incelenmesi
Investigation of the formation of phenanthrene and dihydrophenanthrene derivative natural compounds by metathesis method
GÜLCE ÖZCAN
- Sosis üretiminde uçucu n-nitrozaminlerin oluşumunun araştırılması
Investigation of the formation of volatile nitrosamines in sausage production
SENA ÖZBAY
Doktora
Türkçe
2020
Gıda MühendisliğiAnkara ÜniversitesiVeteriner Besin Hijyeni ve Teknolojisi Ana Bilim dalı
PROF. DR. UFUK TANSEL ŞİRELİ
- Bisküvi benzeri ürünlerde pişirme sırasında termal proses kontaminantlarının oluşumunun incelenmesi
Investigation of the formation of thermal process contaminants during baking of cookie-resembling products
ÖZGE ÇETİNKAYA AÇAR
Doktora
Türkçe
2010
Gıda MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VURAL GÖKMEN