Characterization methods of nickel nano-particles obtained by the ex-solution process on the surface of Pr, Ni-doped SrTiO3 perovskite ceramics - Publikacja - MOST Wiedzy

Wyszukiwarka

Characterization methods of nickel nano-particles obtained by the ex-solution process on the surface of Pr, Ni-doped SrTiO3 perovskite ceramics

Abstrakt

In this paper, a novel electrode material based on Pr, Ni co-doped strontium titanate ( Sr0.7Pr0.3)xTi1−yNiyO3 with constant amount of 30% praseodymium dopant, different amount of nickel (y = 0.06 and y = 0.10) and additional nonstoichiometry in Sr-site (x = 1; x = 0.9 and x = 0.8) was investigated as fuel electrode for SOEC devices. A porous ceramics were prepared by solid-state reaction method. X-ray diffraction measurements revealed single phase materials with perovskite structure. Ex-solution method makes the grain surface covered by nickel nanoparticles. The influence of nickel amount, non-stoichiometry, synthesis and reduction conditions on formation of nanoparticles was investigated. Size, distribution and ability to agglomeration of Ni nanoparticles were analyzed by the scanning electron microscopy. The quantity of ex-soluted Ni particles was calculated from magnetization measurement. The total electrical conductivity of samples was measured by DC 4-wire method in the range of 100–800 °C at different atmospheres. Electrical measurements showed total electrical conductivity higher than 10 S cm−1 in a wide temperature range. All obtained results confirmed that analyzed donor and acceptor co-doped SrTiO3 materials with Ni nanoparticles after ex-solution process should be a good candidate to improve a catalysis process on fuel electrode surface.

Cytowania

  • 5

    CrossRef

  • 4

    Web of Science

  • 5

    Scopus

Cytuj jako

Pełna treść

pobierz publikację
pobrano 61 razy
Wersja publikacji
Accepted albo Published Version
Licencja
Creative Commons: CC-BY otwiera się w nowej karcie

Słowa kluczowe

Informacje szczegółowe

Kategoria:
Publikacja w czasopiśmie
Typ:
artykuły w czasopismach
Opublikowano w:
SN Applied Sciences nr 1, strony 1 - 9,
ISSN: 2523-3963
Język:
angielski
Rok wydania:
2019
Opis bibliograficzny:
Kamecki B., Miruszewski T., Górnicka K., Klimczuk T., Karczewski J.: Characterization methods of nickel nano-particles obtained by the ex-solution process on the surface of Pr, Ni-doped SrTiO3 perovskite ceramics// SN Applied Sciences -Vol. 1,iss. 4 (2019), s.1-9
DOI:
Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1007/s42452-019-0317-7
Bibliografia: test
  1. Jensen SH, Larsen PH, Mogensen M (2007) Hydrogen and syn- thetic fuel production from renewable energy sources. Int J Hydrog Energy 32:3253-3257 otwiera się w nowej karcie
  2. Holladay JD, Hu J, King DL, Wang Y (2009) An overview of hydro- gen production technologies. Catal Today 139:244-260 otwiera się w nowej karcie
  3. Ebbesen SD, Jensen SH, Hauch A, Mogensen M (2014) High tem- perature electrolysis in alkaline cells, solid proton conducting cells, and solid oxide cells. Chem Rev 114:10697 otwiera się w nowej karcie
  4. Rossmeisl J, Bessler WG (2008) Trends in catalytic activity for SOFC anode materials. Solid State Ion 178:1694-1700 otwiera się w nowej karcie
  5. Adijanto L, Padmanabhan VB, Gorte RJ, Vohs JM (2012) Polari- zation-induced hysteresis in CuCo-doped rare earth vanadates SOFC anodes. J Electrochem Soc 59:F751-F756 otwiera się w nowej karcie
  6. Madsen BD, Kobsiriphat W, Wang Y, Marks LD, Barnett SA (2007) Nucleation of nanometer-scale electrocatalyst particles in solid oxide fuel cell anodes. J Power Sources 166:64-67 otwiera się w nowej karcie
  7. Neagu D, Tsekouras G, Miller D, Menard H, Irvine JTS (2013) In situ growth of nanoparticles through control of non stoichi- ometry. Nat Chem 5:916-923 otwiera się w nowej karcie
  8. Nishihata Y, Mizuki J, Akao T, Tanaka H, Uenishi M, Kimra M, Oka- moto T, Hamada N (2002) Self-regeneration of a Pd-perovskite catalyst for automotive emissions control. Nature 418:164-167 otwiera się w nowej karcie
  9. Yang L, Xie K, Xu S, Wu T, Zhou Q, Xie T, Wu Y (2014) Redox- reversible niobium-doped strontium titanate decorated with in situ grown nickel nanocatalyst for high-temperature direct steam electrolysis. Dalton Trans 43:14147-14157 otwiera się w nowej karcie
  10. Gao Y, Chen D, Saccoccio M, Lu Z, Ciucci F (2016) From material design to mechanism study: nanoscale Ni exsolution on a highly active A-site deficient anode material for solid oxide fuel cells. Nano Energy 27:499-508 otwiera się w nowej karcie
  11. Tanaka H, Uenishi M, Tanaguchi M, Tan I, Narita K, Kimura M, Kaneko K, Nishihata Y, Mizuki J (2006) The intelligent catalyst having the self-regenerative function of Pd, Rh and Pt for auto- motive emissions control. Catal Today 117:321-328 otwiera się w nowej karcie
  12. Madsen BD, Kobsiriphat W, Wang Y, Marks LD, Barnett SA (2007) SOFC anode performance enhancement through precipitation of nanoscale catalysts. ECS Trans 7:1339-1348 otwiera się w nowej karcie
  13. Katz MB, Zhang S, Duan Y, Wang H, Fang M, Zhang K, Li B, Gra- ham GW, Pan X (2012) Reversible precipitation/dissolution of precious-metal clusters in perovskite-based catalyst materials: bulk versus surface re-dispersion. J Catal 293:145-148 (2019) 1:322 | https://doi.org/10.1007/s42452-019-0317-7 Research Article otwiera się w nowej karcie
  14. Neagu D, Irvine JTS (2010) Structure and properties of La0.4Sr0.4TiO3 ceramics for use as anode materials in solid oxide fuel cells. Chem Mater 22:5042-5053 otwiera się w nowej karcie
  15. Bochentyn B, Karczewski J, Miruszewski T, Krupa A, Gazda M, Jasinski P, Kusz B (2012) Donor-substituted SrTi 1+x O 3−δ anodes for SOFC. Solid State Ion 225:118-123 otwiera się w nowej karcie
  16. Yaremchenko AA, Patrício SG, Frade JR (2014) Thermochemi- cal behavior and transport properties of Pr-substituted SrTiO3 as potential solid oxide fuel cell anode. J Power Sources 245:557-569 otwiera się w nowej karcie
  17. Kamecki B, Miruszewski T, Karczewski J (2018) Structural and electrical transport properties of Pr-doped SrTi 0.93 Co 0.07 O 3-δ novel SOEC fuel electrode materials. J Electroceram. https :// doi.org/10.1007/s1083 2-018-0143-0 otwiera się w nowej karcie
  18. Miruszewski T, Bochentyn B, Karczewski J, Gazda M, Kusz B (2012) Microstructural and electrical properties of Y 0.07 Sr 0.93−x TiO 3 per- ovskite ceramics. Cent Eur J Phys 10(5):1202-1209 otwiera się w nowej karcie
  19. Klimczuk T, Gupta V, Lawes G, Ramirez AP, Cava RJ (2004) Effect of Ru substitution for Ni on the superconductivity in MgCNi 3−x Ru x . Phys Rev B 70:094511 otwiera się w nowej karcie
  20. Klimczuk T, Cava RJ (2004) The effect of Fe and Ru substitu- tion on the superconductivity in MgCNi 3 . Solid State Commun 132:379-382 otwiera się w nowej karcie
  21. Callister WD Jr. (2007) Materials science and engineering. Wiley, New Jersey otwiera się w nowej karcie
  22. Hui SQ, Petric A (2002) Electrical properties of yttrium-doped strontium titanate under reducing conditions. J Electrochem Soc 149:J1-J10 otwiera się w nowej karcie
  23. Huang X, Zhao H, Shen W, Qiu W, Wu W (2006) Effect of fabrica- tion parameters on the electrical conductivity of Y x Sr 1−x TiO 3 for anode materials. J Phys Chem Solids 67:2609 otwiera się w nowej karcie
  24. Mott NF (1968) Metal-insulator transition. Rev Mod Phys 40:677 otwiera się w nowej karcie
Weryfikacja:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 118 razy

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Meta Tagi