سنتز اکسید سریم نانوساختار آلاییده شده با gd و sm به روش هیدروترمال

در این پژوهش سنتز هیدروترمال و خواص الکتریکی اکسید سریم آلاییده شده با gd و sm مورد تحقیق قرار گرفت. برای این منظور ابتدا سنتز هیدروترمال اکسید سریم با تغییر عواملی چون غلظت پیش ماده سریم، نسبت غلظتی رسوب دهنده به سریم و دما بررسی شد. رسوب دهنده های مورد تحقیق، محلول اوره، محلول hmt و محلول آمونیاک بود. با توجه به نتایج، شرایط بهینه سنتز برای سنتز با محلول آمونیاک در دمای 120°c ، نسبت آمونیاک?سریم=3 و غلظت پیش ماده سریم برابرm 0.1 انتخاب شد. در این شرایط پودر سریای سنتز شده دارای سطح ویژه 92 m2/g و اندازه ذرات زیر 100 nm بود. سپس با افزودن 5 و 10 درصد مولی آلاینده gd و sm به سریا در شرایط سنتز انتخاب شده، ترکیب شیمیایی دقیق و تغییرات ثابت شبکه بررسی شد. نتایج، حکایت از افزایش ثابت شبکه در اثر افزودن آلاینده ها داشت. در ادامه اثر آلاینده ها بر هدایت الکتریکی سریا بررسی شد. برای این منظور از پور سریای آلاییده پس از کلسینه کردن، قرص تهیه شد و در دمای 1200°c به مدت 2 ساعت زینتر شد. ریزساختار قرص های زینتر شده گویای دانه های به هم فشرده با اندازه دانه زیر 100 nm بود. در ادامه، هدایت الکتریکی هر قرص در دماهای مختلف از 400°c تا 800°c به کمک تکنیک طیف سنجی امپدانس الکتریکی اندازه گیری شد. نتایج طیف سنجی نشان داد افزودن آلاینده gd و sm تا حدود 10 درصد مولی هدایت الکتریکی سریا را در دمای 800°c به ترتیب تا s.cm-1 7.9×10-3 و 1.29×10-2 افزایش می دهد.