Bi2O3' e Ho2O3, Eu2O3 ve Er2O3 katkılanarak elekrolit malzeme sentezi ve termoelektriksel özelliklerinin karakterizasyonu
Synthesis of electrolyte materials by doping Ho2O3 ,Eu2O3 and Er2O3 to Bi2O3 and characterization of thermoelectric features
- Tez No: 555678
- Danışmanlar: PROF. DR. YILMAZ DAĞDEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 88
Özet
Bu çalışmada Bi2O3 taban olarak alınan değişen katkı oranlarında (Bi2O3)1-x-y-z (Ho2O3)x (Eu2O3)y (Er2O3)z dörtlü sisteme ait on adet numune ısıl işleme tabi tutularak katı hal reaksiyonu ile sentezlenmiştir. Örneklerin yapısal, morfolojik, termal ve elektriksel özellikleri X-Işınları Difraktometresi (XRD), Diferansiyel Termal Analiz (TG/DTA) ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile karakterize edildi. Elektriksel özellikleri tayin için ise dört nokta metodu kullanılmıştır.(Bi2O3)1-x-y-z (Ho2O3)x (Eu2O3)y (Er2O3)z dörtlü sistemine ait XRD ölçümleri sonuçları göstermiştir ki ısıl işlem uygulanmadan önce kararsız fazda olan numuneler ısıl işlem sonucu kararlı δ (kübik)-fazına geçmiştir. Sıcaklığa bağlı elektriksel iletkenlik ölçüm sonuçlarından elde edilen en yüksek iletkenlik değeri (Bi2O3)85 (Ho2O3)5 (Eu2O3)5 (Er2O3)5 sisteminde 762°C'de 2,08 x 10-1 (Ω.cm)-1'dir. Elektriksel iletkenlik sonucu aktivasyon enerjilerinin 0,61eV≤Ea≤2,54eV aralığında değiştiği kaydedilmiştir. Yapılan TG ölçümleri sonucu bazı numunelerde % 0,05 mg kadar önemsenmeyecek bir azalış görülmüştür. DTA ölçümleri ile termal kararlılık tayini yapılarak örneklerin kararlı δ- Bi2O3 fazına ait olduğu görülmüştür. Başlangıçta kararsız olan tüm numuneler ısıl işlem sonucu kararlı faza geçmiştir. İncelenen SEM görüntülerinde ise Ho oranındaki artışın tanecik boyutunu küçülttüğü kanısına varıldı. Elde ettiğimiz sonuçlar literatürdekilerle karşılaştırılarak sentezini gerçekleştirdiğimiz katı elektrolit malzemelerin verimli bir şekilde katı oksit yakıt pillerinin üretiminde kullanılabileceği kanısına varıldı.
Özet (Çeviri)
In this study, ten samples of (Bi2O3)1-x-y-z (Ho2O3)x (Eu2O3)y (Er2O3)z quaternary system were synthesized by solid state reaction in varying additive ratios, Bi2O3 was taken as base. The structural, morphological, thermal and electrical properties of the samples were characterized by X-Ray Diffractometer (XRD), Differential Thermal Analysis (TG/DTA) and Scanning Electron Microscopy (SEM). Four point method was used to determine electrical properties.The results of XRD measurements of (Bi2O3)1-x-y-z (Ho2O3)x (Eu2O3)y (Er2O3)z quadrature system showed that the samples in unstable phase prior to the heat treatment were passed to the stable δ (cubic) phase after the heat treatment. The highest conductivity value obtained from temperature-dependent electrical conductivity measurement results is 2.08 x 10-1 (Ω.cm)-1 at 762°C in (Bi2O3)85 (Ho2O3)5 (Eu2O3)5 (Er2O3)5 system. It was recorded that the activation energies changed as 0,61eV≤Ea≤ 2,54eV as a result of electrical conductivity. As a result of the TG measurements, an insignificant decrease of 0.05% mg was shown in some samples. Thermal stability was determined by DTA measurements and the samples were found to be stable δ-Bi2O3 phase. As the consequence of heat treatment, all of the samples that had initially unstable phase have passed into stable phase. It was concluded that the increase in Ho ratio decreased the particle size in the SEM images examined. It is concluded that the solid electrolyte materials we synthesized can be used efficiently in the production of solid oxide fuel cells by comparing the results with those in the literature.
Benzer Tezler
- Ho2O3 ve Tb4O7 dope edilmiş Bi2O3 polimorflarının kristallografik ve elektriksel iletkenlik özelliklerinin araştırılması
Electrical properties and crystallographic investigation of Ho2O3 and Tb4O7 doped Bi2O3 polymorphs
ZEYNEP GENCER
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YILMAZ DAĞDEMİR
- Nano-Bi2O3'e Sm2O3, CeO2 ve Yb2O3 katkılanarak elektrolit malzeme sentezi ve karakterizasyonu
Characterization and synthesis of electrolyte material nano-Bi2O3 doped with Sm2O3, CeO2 and Yb2O3
YASİN POLAT
Doktora
Türkçe
2015
EnerjiErciyes ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILMAZ DAĞDEMİR
PROF. DR. MEHMET ARI
- Tıbbi radyasyon zırhlamalarında kullanılabilecek çok fonksiyonlu mikro/nano kompozit malzemelerin geliştirilmesi ve dozimetrik özelliklerinin incelenmesi
Development and investigation of dosimetric properties of multifunctional micro / nano composite materials that can be utilized in medical radiation shielding
MUSTAFA ÇAĞLAR
Doktora
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN İÇELLİ
DOÇ. DR. HİLAL ACAR DEMİR
- Düşük sıcaklıkta çalışan katı oksit yakıt hücreleri için Bi2O3 temelli kompozit ince film katotların geliştirilmesi
Development of Bi2O3 based composite thin film cathodes for low-temperature solid oxide fuels
BÜŞRA AKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiGebze Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİGÜL BÜYÜKAKSOY
- CeO2, Pr2O3 ve Dy2O3 dope edilmiş Bi2O3 polimorflarının sentezi, kristallografik ve elektriksel iletkenlik özelliklerinin araştırılması
The investigation of the synthesizes, crystallographic and electrical conductivity properties of Bi2O3 polymorphs doped with CeO2, Pr2O3 and Dy2O3
ERSAY ERSOY