Search
Department of Functional Materials Engineering
Publications
Filters
total: 409
Catalog Publications
Year 2013
-
Application of Multiplicative Drift Correction and Component Correction methods on simulated gas sensor array responses
PublicationSensor response drift is one of the most challenging problems in gas-analyzing systems. Such systems, commonly called electronic noses, are expected to be reliable and reproducible in the long term. Due to the drift phenomena, electronic noses usability is limited to the relatively short period of time, and frequent recalibrations of device are required. Because it is very hard to fabricate sensors without drift, this phenomenon...
-
Application of wet powder spraying for anode supported solid oxide fuel cell with a perowskite SrTi0.98Nb0.02O3-d anode
PublicationAnode-supported solid oxide fuel cell with SrTi0.98Nb0.02O3–d anode, yttria-stabilized zirconia electrolyte and La(Ni0.6Fe0.4) O3d cathode has been successfully fabricated and evaluated. Process of anode support fabrication has been presented. Wet powder spraying and high temperature sintering method have been studied and applied to deposit the thin electrolyte layer.In order to improve catalytic properties of the anode, it has...
-
Badanie właściwości czujników wilgotności na bazie nanocząstek tlenku cynku
PublicationW celu pomiaru wilgotności szeroko stosowane są czujniki elektryczne. Warstwą czynną, zmieniającą swoje właściwości pod wpływem pary wodnej, stanowią najczęściej materiały ceramiczne lub polimerowe. Tlenek cynku jest jednym z materiałów ceramicznych będących dobrym kandydatem do zastosowania go jako warstwy czynną w czujnikach wilgotności. W tej pracy przedstawiono wyniki badań właściwości struktur czujnikowych z warstwą tlenku...
-
CGO FILMS ON YSZ ELECTROLYTE FABRICATED BY SPRAY PYROLYSIS FOR SOFC
PublicationINTRODUCTION Solid oxide fuel cells are one of the fastest developing energy converters. The advancement introduced by research community provides steady state progress is stability and performance of the fuel cells. Significant influence on the cell’s performance and stability is related to cell design. The simplest design just consists of an anode, a solid electrolyte and a cathode. However, in order to improve the properties,...
-
Characterization of CaTi0.9Fe0.1O3/La0.98Mg0.02NbO4 composite
PublicationA composite of CaTi0.9Fe0.1O3 and electrolyte material, i.e. magnesium doped La0.98Mg0.02NbO4 was prepared and studied. The phase content and the sample microstructure was examined by an X-ray diffraction method and scanning electron microscopy. EDS measurements were done both for composite samples and the diffusion couple. The electrical properties were studied by four terminal DC method. The Ahigh-temperature interaction between...
-
Chemorezystancyjny czujnik gazu na bazie polimeru przewodzącego PEDOT
PublicationPolimery przewodzące, takie jak Poli(3,4-etylenodioksytiofen) (PEDOT) są atrakcyjnymi materiałami elektrodowymi, które posiadają takie zalety, jak biokompatybilność, duża przewodność i elastyczność. Elektroprzewodzące polimery można otrzymać w wyniku chemicznej polimeryzacji lub elektropolimeryzacji. W niniejszej pracy przedstawiono zostanie koncepcja czujnika gazów składająca się z elektrody grzebieniowej oraz polimeru przewodzącego...
-
Detection of person presence and its activity in the bathtub
PublicationA practical application of a bioimpedance technique for a detection of a bathing person is presented in the paper. It addresses the possibility of supervising people in the bathtub without voiding of their intimacy. The measurement system installed in a fiber-glass or a plastic bathtub is able to detect a presence of the bathing person, to estimate its activity and thus to detect potentially dangerous events. In the paper a principle...
-
Efficiency of linear and non-linear classifiers for gas identification from electrocatalytic gas sensor
PublicationElectrocatalytic gas sensors belong to the family of electrochemical solid state sensors. Their responses are acquired in the form of I-V plots as a result of application of cyclic voltammetry technique. In order to obtain information about the type of measured gas the multivariate data analysis and pattern classification techniques can be employed. However, there is a lack of information in literature about application of such...
-
Fabrication, Microstructure and High Temperature Corrosion Resistance of Porous Alloys for Solid Oxide Fuel Cells
PublicationPorous alloys find use in modern Solid Oxide Fuel Cells as the supporting structures. As they are exposed to high temperatures (> 500°C) an oxide scale forms on their surface due to high temperature corrosion phenomena. Since the ratio between the surface area and volume is much higher than for planar samples, formation of the oxide can lead to a breakaway oxidation after relatively short times. Therefore corrosion properties of...
-
GAS SENSORS WITH TEMPERATURE MODULATION – AN OVERVIEW
PublicationAlthough different methods of improving semiconductor gas sensor properties have been proposed, a technique involving temperature modulation seems to be the most promising. Semiconductor gas sensors working with modulated temperature can be more stable and are more selective comparing with sensor working at one temperature. In this paper, various approaches to temperature modulation are reviewed.
-
GRAPHENE IN GAS CHEMIRESISTORS
PublicationGraphene has a range of unique physical properties which could be exploited in gas sensing. Every atom of graphene may be considered as a surface atom, able to interact even with single molecule of the target gas or vapour species resulting in the ultrasensitive sensor response. In this paper the potential of graphene as a nanomaterial for fabricating chemiresistors was described. Recent development in graphene sensors was considered...
-
Influence of synthesis conditions on zinc oxide nanorode layer morphology
PublicationIn recent years one dimensional (1D) nanostructures (nanotubes, nanowires, nanoribbons and nanorods) have been widely studied. Among studied nano-materials, the greatest interest can be seen for zinc oxide (ZnO). However, there is still a need for simple, inexpensive and reproducible fabrication method. In the literature different fabrication methods can be found, most of them requires expensive equipment and involve complex...
-
Interactions between components of SrTi0.98 Nb0.02O3-δ-YSZ and SrTi0.98 Nb0.02O3-δ -CeO2 composites
PublicationComposites consisting of SrTiO3-based perovskite and either yttria-stabilized zirconia or ceria were investigated. The mechanical compatibility and possible inter-diffusion between phases were characterized by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and energy-dispersive X-ray spectroscopy. A gradual disappearance of Ce-containing phases with an increase in the temperature of reduction in hydrogen was noticed. Moreover,...
-
Investigation methods of ionic conductivity measurements in polycrystalline MIEC (mixed ionic-electronic conductor) based on perovskite ceramics
PublicationPaper about the measurements of ionic conductivity in LSM and strontium titanate ceramics.
-
Investigation of electrocatalytic gas sensor properties in presence of chlorine
PublicationProperties of sensor based on Nasicon with two round shaped platinum electrodes are investigated. Influence of different chlorine concentrations on the sensor response is presented. Measurements in different temperatures have been performed in order to determine optimal sensor working temperature.
-
Investigation of functional layers of solid oxide fuel cell anodes for synthetic biogas reforming
PublicationSolid oxide fuel cells (SOFCs) are one of the most promising energy conversion devices due to their high efficiency, low pollution and fuel flexibility. Unfortunately, when hydrocarbons are used as a fuel, for example in the form of a biogas, solid carbon can deposit on the anode surface. This process leads to the degradation of the fuel cell performance. A possible solution to this problem is to apply an additional catalytic material,...
-
Investigation of sensing mechanism of Nasicon electrocatalytic sensors in nitrogen dioxide and ammonia
PublicationIn this paper a sensing mechanism of Nasicon electrocatalytic sensor in nitrogen dioxide and ammonia is investigated. Both gases are environmentally hazardous and contain nitrogen atom in the molecule. However, it seems that their sensing mechanism in electrocatalytic sensor could be totally different. Namely, the maximum sensitivity for each gas was obtained at different temperatures. Also, different auxiliary layers are formed...
-
Liniowe i nieliniowe modele wielowymiarowej kalibracji do predykcji stężenia substancji z pomiarów woltamperometrycznych
PublicationPomiary woltamperometryczne znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach nauki i techniki, np. w przemyśle farmaceutycznym. Dane uzyskane w wyniku takich pomiarów zawierają informację odnośnie rodzaju i stężenia badanej substancji, jednakże są one często kłopotliwe w bezpośredniej interpretacji. Z tego powodu, istnieje konieczność wykorzystania odpowiednich metod matematycznych, które umożliwiają uzyskanie bezpośredniej i precyzyjnej...
-
OPTIMIZATION OF NASICON PREPARATION METHOD
PublicationNasicon is a solid conductor which has an ability to conduct Na+ ions and it is used in solid gas sensors. In this article a method of Nasicon preparation appropriate for gas sensing application by solgel technique is presented. Influence of the fabrication process parameters on properties of obtained samples was determined. Results of X-Ray diffraction, density, porosity, conductivity, and activation energies measurement are presented.
-
RARE-EARTH ELEMENTS DOPING OF BARIUM CERATE AND ZIRCONATE SOLID SOLUTION
PublicationThe properties of doped barium cerate barium zirconate solid solution are presented in presented work. It was found that doping of solid solution of barium cerate and zirconate by rare-earth elements have an influence on microstructure and electrical properties of the samples.
-
Real-time working gas recognition system based on the array of semiconductor gas sensors and portable computer Raspberry PI
PublicationThe gas-analyzing systems based on the array of partially selective gas sensors and pattern-recognition techniques are potentially fast and low-cost alternative for other devices, like gas analysers. They give the possibility of recognition the type and the concentration of measured volatile compounds in their working environment. In this work we present the implementation of gas recognition system, in which the signals from an...
-
TOXIC GASES IDENTIFICATION USING SINGLE ELECTROCATALYTIC SENSOR RESPONSES AND ARTIFICIAL NEURAL NETWORK
PublicationThe need for precise detection of toxic gases drives development of new gas sensors structures and methods of processing the output signals from the sensors. In literature, artificial neural networks are considered as one of the most effective tool for the analysis of gas sensors or sensors arrays responses. In this paper a method of toxic gas components identification using a electrocatalytic gas sensor as a detector and an artificial...
-
WYKORZYSTANIE SZTUCZNYCH SIECI NEURONOWYCH DO ANALIZY ODPOWIEDZI MATRYC CZUJNIKÓW GAZU
PublicationW pracy zaprezentowano efekt wykorzystania sztucznych sieci neuronowych w procesie analizy odpowiedzi matryc czujników gazu. Przedstawione zostały podstawy teoretyczne sieci neuronowej jednokierunkowej oraz dwóch algorytmów uczenia tej sieci, następnie została ona wykorzystana do klasyfikacji substancji lotnych na podstawie pomiarów matrycy sześciu rezystancyjnych półprzewodnikowych czujników gazu. Przy użyciu środowiska obliczeniowego...
-
YSZ Thin film deposited on porous substrate by spray pyrolysis
PublicationIn this work the results of deposition of YSZ layer on a porous substrate using an ultrasonic Spray Pyrolysis are presented.
Year 2012
-
Badanie przewodnictwa jonowego materiału katodowego do ogniw SOFC na bazie La1-xSrxMnO3-δ
PublicationMieszane przewodniki jonowo-elektronowe na bazie domieszkowanego manganianu lantanu znajdują powszechne zastosowanie m.in. jako elektrody w ogniwach paliwowych, czujnikach gazów lub jako warystory. Jednak wciąż niepoznane do końca mechanizmy występowania zjawiska mieszanego przewodnictwa sprawiają, że prace nad tymi materiałami wciąż trwają. Określenie składowej jonowej tego typu materiałów perowskitowych wymaga zastosowania...
-
Badanie właściwości czujnika elektrokatalitycznego na bazie tytanianu litowo-lantanowego
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań wpływu stężenie ditlenku azotu na kształt charakterystyk prądowo-napięciowych (I-V) nowego czujnika elektrokatalitycznego na bazie elektrolitu stałego z mobilnymi jonami litu LiLaTiO3. Czujnik ten został wykonany w technologii ceramicznej w formie pastylki z porowatymi elektrodami złotymi naniesionymi po obu jej stronach. Wykonano pomiary odpowiedzi czujnika w temperaturach 175ºC i 300ºC. Stężenie...
-
Conducting Polymer Microelectrodes Anchored to Hydrogel Films
PublicationArtykuł prezentuje wytwarzanie organicznych hydrożeli z mikroelektrodami poli(3,4-ethylenedioxythiophene, PEDOT), które wykazują obniżoną rezystywność 100 Ω/□. Proces przygotowania rozpoczyna się elektroosadzania przewodzącego PEDOT (ok. 20 S/cm) na mikroelektrodach Pt. Elektrolityczne wiąże się film PEDOT z hydrożelem. Tak wytworzona struktura jest odrywana elektrycznie pd podłoża.
-
Cyclic analysis of thermal impedance of a passive layer of aluminium in a neutral borate buffer solution
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań warstwy pasywnej tworzącej się na stopie 1050 A w warunkach zmieniającej się temperatury. Zmiany realizowano w sposób cykliczny zwiększając a następnie zmniejszając temperaturę. W czasie zmian temperatury prowadzono badania metodę dynamicznej elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej. Stwierdzono największe zmiany parametrów elektrycznego schematu zastępczego w czasie pierwszego cyklu zmian....
-
Data analysis of FTIR spectra for study of outlet gases of Solid Oxide Fuel Cells fuelled by biogas
PublicationW pracy przedstawiono system umożliwiający połączenie spektroskopii FTIR z specjalnie zaprojektowanym oprogramowaniem w celu uzyskania informacji o stężeniach gazów wylotowych z ogniw paliwowych SOFC. Przebadane zostały główne produkty reformingu biogazu: tlenek węgla, dwutlenek węgla, metan oraz wodór. Opisane oprogramowanie umożliwia w prosty i szybki sposób uzyskanie informacji o gazach wylotowych ogniwa paliwowego.
-
Donor-substituted SrTi1+xO3−δ anodes for SOFC
PublicationNonstoichiometric Nb-substituted SrTiO3 compounds were investigated in order to discuss the influence of nonstoichiometry at the sample properties in the light of recent results reported in the literature. Structural and electrical properties of samples were characterized. Investigated compounds were also applied as anodes for Solid Oxide Fuel Cells and their reactivity with YSZ electrolyte was examined. The defect chemistry explaining...
-
Donor-substituted SrTi1+xO3−δ anodes for SOFC
PublicationPrzebadano wpływ niestechiometrii na właściwości tytanianu strontu domieszkowanego niobem. Zaproponowano chemię defektów dla tego typu związków.
-
Effective dielectric constant of two phase dielectric systems
PublicationW tym artykule model brick-layer ścianie został rozszerzony na dwufazowe systemy perkolacyjne. Porównano wyniki obliczeń z danymi eksperymentalnymi. Stałe dielektryczne obu faz oraz próg perkolacji pozwala na wyznaczenie efektywnej stałej dielektrycznej systemu dwufazowego.
-
Effective dielectric constant of two phase systems: Application to mixed conducting systems
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań spektroskopii impedancyjnej systemów dwufazowych oraz ich porównanie z wynikami oczekiwanymi przez różne modele.
-
Electrocatalytic sensor based on Nasicon with auxiliary layer = Czujnik elektrokataliczny na bazie Nasiconu z warstwą dodatkową
PublicationW pracy zostały przedstawione wyniki pomiarów czujnika na bazie Nasiconu pracującego w trybie elektrokatalitycznym. Czujniki takie pobudzane są zmieniającym się napięciem przy jednoczesnym pomiarze odpowiedzi prądowej. Przygotowano czujniki ceramiczne o dwóch różnych typów. Pierwszy z nich to czujnik posiadający dwie identyczne elektrody złote, pomiędzy którymi znajduje się elektrolit stały. Drugi czujnik posiada złote elektrody...
-
Evaluation of porous ferritic Fe22Cr stainless steel for solid oxide fuel cells at high temperature
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań korozji stali Fe22Cr w wysokich temperaturach.
-
High temperature corrosion resistance of porous hastelloy alloy
PublicationTo further understand the suitability of Ni-Cr-base alloy for solid oxide fuel cell (SOFC), a commercial Ni-Cr-Fe-Mo alloy, Hastelloy X was selected and evaluated for oxidation behaviour under high temperature conditions. HastelloyX was chosen due to its unusual resistance to oxidizing, reducing and neutral atmospheres. For long term stability of metal supported fuel cell, the corrosion resistance plays a vital role and must be...
-
High temperature corrosion resistance of porous hastelloy alloy
PublicationW pracy przedstawiono badania korozyjne stopu Hastelloy w wysokich temperaturach.
-
Hydrogen sulphide electrocatalytic gas sensor
PublicationIn this article measurement results of the electrocatalytic gas sensor in different concentrations of hydrogen sulphide are presented. Working principle of such sensor is based on electric current acquisition, while voltage ramp is applied to the sensor. During voltage sweep oxidation and reduction reactions occurs on the sensor electrodes. Obtained current-voltage plot has unique shape connected...
-
Identyfikacja lotnych związków na podstawie odpowiedzi matryc czujników gazu
PublicationW pracy przedstawiono koncepcję systemu wykorzystującego wielowymiarową analizę danych, który służyć będzie do analizy odpowiedzi matrycy czujników gazu w celu identyfikacji lotnych związków występujących w powietrzu. Przedstawione podejście składa się z dwóch etapów. W pierwszym kroku wykonuje się proces kalibracji, polegający na utworzeniu w przestrzeni dwuwymiarowej grupy klas odpowiadających odpowiedziom czujników na konkretne...
-
Impedance spectroscopy as a diagnostic tool of degradation of Solid Oxide Fuel Cells = Spektroskopia impedancyjna jako narzędzie diagnostyczne degradacji tlenkowych ogniw paliwowych
PublicationTlenkowe ogniwa paliwowe SOFC sa obecnie bliskie komercjalizacji. Wiedza na temat mechanizmów degradacji ogniw paliwowych jest niezbędna do dalszej poprawy ich działania. Spektroskopia impedancyjna jest skutecznym narzędziem diagnostycznym. Pozwala ona na wskazanie który element ogniwa SOFC ulega pogorszeniu oraz pozwala poznać dokładniej naturę procesu degradacji. W tej pracy degradacja ogniwa SOFC została zbadana przy użyciu...
-
Investigation of Sensing Mechanism of Nasicon Electrocatalytic Sensors in Nitrogen Dioxide and Ammonia
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań mechanizmu działania czujnika elektrokatalitycznego pracującego w ditlenku azotu i amoniaku.
-
Materiały katalityczne dla tlenkowych ogniw paliwowych zasilanych biogazem
PublicationTlenkowe ogniwa paliwowe (SOFC) są jednymi z najbardziej obiecujących przyrządów do konwersji energii ze względu na wysoką wydajność, niską emisję zanieczyszczeń i możliwość zastosowania szerokiej gamy paliw. Jednak zastosowanie biogazu jako paliwa w obecnie wytwarzanych ogniwach paliwowych, w których anoda jest zbudowana z niklu i tlenku itru stabilizowanego tlenkiem cyrkonu, powoduje osadzanie się węgla oraz degradację ogniwa....
-
Optimization of microstructure and properties of acceptor-doped barium cerate
PublicationThe presented research concerns acceptor doped barium cerate and the attempts of improvement of its production method that would allow obtaining the solid electrolyte characterized by the particular properties. The authors suggest combining two production methods, molten salt synthesis and self-combustion, in order to achieve the compound material that has some of the advantages of both of the initial methods. An impact of nickel...
-
Oxide layers fabricated by spray pyrolysis on metallic surfaces = Warstwy tlenkowe wytworzone metoda pirolizy aerozolowej na podłożach metalicznych
PublicationW pracy przebadane zostały możliwości zastosowania metody pirolizy aerozolowej do wytwarzania warstw z tlenku cyrkonu stabilizowanego itrem na podłożu ze stali nierdzewnej 316L.
-
Perovskites in Solid Oxide Fuel Cells
PublicationPrzeglądowa publikacja dotycząca wykorzystania ceramicznych materiałów perowskitowych w tlenkowych ogniwach paliwowych.
-
Quantum dots in gas sensing a review
PublicationAir pollution becomes an increasing problem in the recent years. There is a need to develop more sensitive gas sensors. Much effort has been performed to develop different types of gas sensors, such as electrochemical sensors or polymer sensors. One of the most promising approaches to improve sensors performance is the application of the nanostructures as sensing materials. State of the art of quantum...
-
Solid Oxide Fuel Cells with Ni infiltrated perovskite anode
PublicationNiobium-doped strontium titanate was used as the anode for a solid oxide fuel cell. Electrolyte-supported cells were prepared with pure perovskite and composite perovskite–yttria–stabilized-zirconia (YSZ) anodes. Fuel cell tests demonstrated significant improvement in power density after infiltration with a small amount of Ni. The obtained values of power densities are comparable with conventional Ni/YSZ cermet anode. In addition,...
-
Solid oxide fuel cells with Ni-infiltrated perovskite anode
PublicationWytworzono próbki na bazie tytanianu strontu domieszkowanego niobem i przebadano wpływ nasączania niklem na właściwości tych materiałów.
-
Staircase Voltammetry Application to Electrocatalytic Gas Sensor
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań czujnika elektrokatalicznego pobudzanego sygnałem schodkowym w różnych mieszaninach gazowych .
-
Structural and electrical properties of Sr(Ti,Fe)O3-δ materials for SOFC cathodes
PublicationW niniejszym artykule, dwa związki SrTiO3 domieszkowanego Fe przebadano pod względem przydatności na katody w tlenkowych ogniwach paliwowych. SrTi0.65Fe0.35O3 i SrTi0.5Fe0.5O3 zostały przebadane pod względem reaktywności chemicznej z elektrolitem YSZ. Stwierdzono, że przewodnictwo elektryczne tych związków jest stosunkowo niskie: 0,4 S/cm i 2 S/cm odpowiednio dla STF35 i STF50.