Eu2O3, La2O3, Nd2O3, Dy2O3 katkılı nano-Bi2O3 katı elektrolit malzemelerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of Eu2O3, La2O3, Nd2O3, Dy2O3 dopped nano-Bi2O3 solid electrolyte materials
- Tez No: 708444
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ARI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 160
Özet
Endüstride, özellikle katı oksit yakıt pilleri için düşük sıcaklıkta yüksek iyonik iletkenliğe, aynı zamanda minimum elektronik iletkenliğe ve düşük aktivasyon enerjisine sahip ideal elektrolit arayışı devam etmektedir. Bu bağlamda yapılan çalışmalarBi2O3 tabanlı elektrolitlerin önemli bir ihtiyacı karşılayacağını işaret etmektedir. Bu tez çalışmasında, nano-(Bi2O3)1-x-y-z-t(Eu2O3)x(La2O3)y(Nd2O3)z(Dy2O3)t numuneleri atmosferik ortamda katıhal sentez teknikleri ile hazırlandı. Belirli stokiyometrik oranlarla hazırlanan 16 farklı numuneden 740 MPa basınç altında presleme yoluyla paletler oluşturuldu. Toz ve palet formdaki numuneler 800°C'de 100 saat ısıl işleme tabi tutuldu. Numunelerin XRDve TG/DTA/DTG analizleri yapıldı ve FESEM görüntüleri alındı. Sıcaklığa bağlı iletkenlik ölçümleri yapıldı ve aktivasyon enerjileri hesaplandı. XRD verileri işlenerek numunelere ait kırınım desenleri, pik listeleri ve kristalografik parametre tablosu hazırlandı.Numunelerin maksimum iletkenlikleri ile düşük, orta ve yüksek sıcaklık bölgelerindeki iletkenlikleri kıyaslandı. En yüksek iletkenlik 1031°C'de 5.23 S/cm (Bi2O3)0.50 (Eu2O3)0.10 (La2O3)0.10 (Nd2O3)0.10 (Dy2O3)0.20 numunesinde ölçüldü. Düşük sıcaklık bölgesinde maksimum iletkenlik 1,57.10-2 S/cm, orta sıcaklık bölgesinde 1,27.10-1 S/cm ve yüksek sıcaklık bölgesinde 4,64 S/cm ölçüldü. Genel olarak, katkı oranı arttıkça iletkenliğin azaldığı görüldü. En yüksek iletkenliğe sahip numunenin aktivasyon enerjisi 1,361 eV hesaplandı. Diğer taraftan, en düşük aktivasyon enerjileri; düşük sıcaklık bölgesinde 0,965 eV, orta sıcaklık bölgesinde 0,479 eV, yüksek sıcaklık bölgesinde 0.577 eV hesaplandı. Numunelerin DTA eğrileri incelendiğinde herhangi bir endotermik veya ekzotermik faz geçişine karşılık gelen pik gözlemlenmedi.
Özet (Çeviri)
In the industry, the search for the ideal electrolyte with high ionic conductivity at low temperature, as well as minimum electronic conductivity and low activation energy continues, especially for solid oxide fuel cells. Studies conducted in this context indicate that Bi2O3-based electrolytes will meet an important need. In this thesis, nano-(Bi2O3)1-x-y-z-t(Eu2O3)x(La2O3)y(Nd2O3)z(Dy2O3)t samples were prepared by solid state synthesis techniques in atmospheric environment. Pallets were formed by pressing under 740 MPa pressure from 16 different samples prepared with certain stoichiometric ratios. Samples in powder and pallet form were heat treated at 800°C for 100 hours. XRD and TG/DTA/DTG analyzes of the samples were performed and FESEM images were acquired. Temperature-dependent conductivity measurements were made and activation energies were calculated. By processing XRD data, diffraction patterns, peak lists and crystallographic parameter table of the samples were prepared.The maximum conductivity of the samples and their conductivity in low, medium and high temperature regions were compared. The highest conductivity was measured 5.23 S/cm in the sample (Bi2O3)0.50 (Eu2O3)0.10 (La2O3)0.10 (Nd2O3)0.10 (Dy2O3)0.20 at 1031°C. Maximum conductivity was measured as 1.57.10-2 S/cm in the low temperature region, 1.27.10-1 S/cm in the medium temperature region and 4.64 S/cm in the high temperature region. In general, it was observed that the conductivity decreased as the additive ratio increased. The activation energy of the sample with the highest conductivity was calculated as 1,361 eV. On the other hand, the lowest activation energies; 0.965 eV in the low, 0.479 eV in the medium, and 0.577 eV in the high temperature region were calculated. When the DTA curves of the samples were examined, no peak corresponding to any endothermic or exothermic phase transition was observed.
Benzer Tezler
- Synthesis and characterization of novel rare earth phosphates and rietveld structural analysis of rare earth orthoborates
Yeni nadir toprak elelementi fosfatlarının sentez ve karakterizasyonu ve nadir toprak elementi ortoboratlarının rietveld yapısal analizi
SEMİH SEYYİDOĞLU
Doktora
İngilizce
2009
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞEN YILMAZ
PROF. DR. MACİT ÖZENBAŞ
- Stronsiyum magnezyum silikat esaslı fosforesans malzemelerde nadir toprak elementlerinin fosforesan özellikleri etkileri
Effects of rare earth elements on phosphorescent properties in magnesium silicate based phosphorescence materials
BİRGÜL AYVALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURİ SOLAK
- Recovery of rare earth elements (REEs) from leach solutions by solvent extraction with predispersion
Liç çözeltilerinden nadir toprak elementlerinin (NTE) ön dağıtımlı çözücü ekstraksiyon yöntemiyle kazanılması
MUHAMMAD ZUBAIR RAHIM
Doktora
İngilizce
2024
Maden Mühendisliği ve MadencilikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiCevher Hazırlama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ İHSAN AROL
- Floresan cam atıklardan nadir toprak elementlerinin geri kazanımı
Recovery of rare earth metals from fluorescent glass wastes
AYŞEGÜL BİLEN
Doktora
Türkçe
2024
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAK BİROL
DOÇ. DR. MEHMET ŞEREF SÖNMEZ
- Dy2O3, Eu2O3, Sm2O3 katkılanmış Beta-Bi2O3 tipi katı elektrolitlerin sentezlenmesi, karakterizasyonları ve katıhal oksijen iyonik iletkenliklerinin araştırılması.
Dy2O3, Eu2O3, Sm2O3 katkılanmış Beta-Bi2O3 tipi katı elektrolitlerin sentezlenmesi, karakterizasyonları ve katıhal oksijen iyonik iletkenliklerinin araştırılması.
SERDAR YILMAZ