سنتز نانو پودر اکسید بیسموت دوپ شده با عناصر مختلف به روش سل-ژل مورد استفاده در الکترولیت پیل سوختی اکسید جامد

چکیده در سه دهه گذشته فرآیند سل- ژل به رشته تحقیقاتی نسبتاً گسترده ای تبدیل شده است. امروزه این فرآیند به علت انجام واکنش در فاز مایع، دمای محیط و نوع پیش ماده هایی که برای تهیه مواد جدید بکار می برد، هم از نقطه نظر علمی و هم فن آوری، توجه قابل ملاحظه ای را به خود معطوف نموده است. اخیراً بر روی مواد بر پایه اکسید بیسموت مطالعه و تحقیق شده و به عنوان الکترولیت جامد در پیل سوختی اکسید جامد مورد استفاده قرار گرفته است. فاز مکعبی اکسید بیسموت هدایت یونی بسیار بالایی در دمای بالا دارد ولی این فاز فقط در دماهای بین ?c??? تا ?c ?2? پایدار است. در طول سرد شدن از دمای بالا تغییر حجم بسیاری همراه با تغییر فاز رخ می دهد و تغییر فاز از فاز مکعبی به فاز مونوکلینیک باعث کاهش هدایت الکتریکی می شود. در این تحقیق به منظور پایداری فازهای مکعبی و رومبوهدرال تا دمای محیط از 25% مولی اکسید ایتریم و همچنین 2?% مولی استفاده شد نانو ذرات سنتز شده در این تحقیق به علت داشتن دمای سینتر پایین، ساختار متراکم و نزدیکی دانسیته بالک به دانسیته تئوری، هدایت الکتریکی بالایی را در مقایسه با مواد در مقیاس میکرونی از خود نشان دادند. میانگین اندازه ذرات حاصله با کمک دستگاه پراش اشعه ایکس (xrd) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) بررسی شد. نتایج به دست آمده از تست های فوق نشاند هنده توافق خوب اندازه ذرات بدست آمده از هر دوآزمایش است. به منظور بررسی مورفولوژی ذرات از میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) و از طیف سنجی ir به منظور بررسی پیوندهای موجود در ذرات تشکیل شده استفاده شد. در نهایت هدایت الکتریکی نانو ذرات توسط طیف سنجی امپدانس بررسی گردید.