ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И СМЕШАННОЙ ЭЛЕКТРОННО-ИОННОЙ ПРОВОДИМОС ТИ КОМПОЗИТНОЙ КЕРАМИКИ В СИСТЕМЕ ZR02-BI2CU04-BI203 Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

УДК 541.133

ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И СМЕШАННОЙ ЭЛЕКТРОННО-ИОННОЙ ПРОВОДИМОСТИ КОМПОЗИТНОЙ КЕРАМИКИ В СИСТЕМЕ ZrO2-Bi2CuO4-Bi2O3

Н. В. Лысков, Ю. Г. Метлин*, К. И. Астафьева*, Ю. Д. Третьяков*, Л. С. Леонова, Ю. А. Добровольский

Институт проблем химической физики РАН пр. акад. Семенова, д. 1, г. Черноголовка, Московская обл., 142432, Россия Тел.: (496) 522-16-57, факс: (496) 522-16-57, e-mail: lyskov@icp.ac.ru

* Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова Ленинские горы, г. Москва, 119992, Россия

Сведения об авторе: кандидат хим. наук.

Образование: факультет наук о материалах, МГУ им. М. В. Ломоносова (2003 г.).

Область научных интересов: твердые электролиты, материалы со смешанной электронно-ионной проводимостью, топливные элементы. Публикации: 10 научных работ.

Лысков Николай Викторович

Сведения об авторе: кандидат хим. наук, заместитель заведующего лабораторией.

Образование: химический факультет, МГУ им. М. В. Ломоносова (1966 г.).

Область научных интересов: синтетические подходы создания новых функциональных материалов, твердые электролиты, материалы со смешанной электронно-ионной проводимостью.

Публикации: более 100 научных работ.

Метлин Юрий Глебович

Сведения об авторе: студентка 3-го курса факультета наук о материалах, МГУ им. М. В. Ломоносова.

Область научных интересов: твердые электролиты, материалы со смешанной электронно-ионной проводимостью. Публикации: 2 научные работы.

Сведения об авторе: доктор хим. наук, заведующий лабораторией, заслуженный профессор МГУ им. М. В. Ломоносова, академик РАН, декан факультета наук о материалах МГУ им. М. В. Ломоносова.

Образование: химический факультет, Ростовский государственный университет (1954 г.).

Область научных интересов: создание функциональных материалов, включая новые типы нанокомпозитов, твердых электролитов, магнитных полупроводников, высокотемпературных сверхпроводников.

Публикации: свыше 600 научных трудов, 60 патентов и авторских свидетельств.

Астафьева Ксения Игоревна

Третьяков Юрий Дмитриевич

Сведения об авторе: кандидат хим. наук.

Образование: химико-технологический факультет, Уральский политехнический институт (1961 г.)

Область научных интересов: твердые электролиты, ионный транспорт, электродные процессы, топливные элементы, сенсоры. Публикации: более 150 научных работ.

Леонова

Людмила Сергеевна Сведения об авторе: кандидат хим. наук, заведую-

щий лабораторией.

Образование: факультет химии и технологии редких и рассеянных элементов и материалов электронной техники, Московский институт тонкой химической технологии им. М. В. Ломоносова (1985 г.)

Область научных интересов: твердые электролиты, ионный транспорт, электродные процессы, топливные элементы, сенсоры.

Публикации: более 150 научных работ.

Добровольский Юрий Анатольевич

Thermal and thermomechanical behavior of «(ZrO2)-(Bi2CuO4 + 20 wt. % Bi2O3)» (50-80 vol. % of ZrO2) oxide composites were studied. Conductivity of these materials was measured by impedance spectroscopy in the temperature range 700-800 °C at oxygen partial pressure 37-2.1104 Pa. Contributions of electronic and ionic partial conductivities was also estimated. Composite with 50 vol. % of ZrO2 was tested as an oxygen separation membrane. It was shown that values of selective oxygen flow are about (2.2-6.3)10-8 mol/(cm2 s) at temperatures 750-800 °C. Thus it is evident that these materials are promising for technological applications.

Введение

В настоящее время интенсивный поиск и изучение материалов со смешанной электронно-ионной проводимостью обусловлены перспективностью их использования в качестве элементов различных электрохимических устройств (твер-дооксидные топливные элементы (ТОТЭ), мембраны для сепарации кислорода, керамические мембранные реакторы, электролизеры), достоинством которых являются высокие КПД и экологическая чистота.

Смешанная электронно-ионная проводимость может быть свойством как самого материала (однофазный образец) в силу особенностей его состава и структуры (как в случае ман-ганитов, ферритов и кобальтитов со структурой перовскита) [1], так и организовываться при смешении двух компонентов, один из которых является ионным, а другой - электронным проводником (композит). И если однофазные материалы со смешанной проводимостью уже исследованы достаточно хорошо, то композитные материалы представляют как теоретический, так и практический интерес. Особо перспективными, на наш взгляд, являются композиты, в которых при плавлении одного из компонентов существует возможность образования тонких жидких прослоек, образующих связанную сеть каналов. Такие каналы после кристаллизации эвтектики могут служить диффузионными путями для движения ионов. В этом аспекте наиболее интересна система ZrO2-Bi2CuO4-Bi2Oз, индивидуальные особенности компонентов ко-

торой позволяют надеяться, что композитные материалы на ее основе будут обладать высокими транспортными характеристиками: купрат висмута и оксид висмута должны обеспечить высокую смешанную электронно-ионную проводимость, а диоксид циркония — требуемую механическую прочность в условиях предплавле-ния проводящих компонентов.

Методика эксперимента

Композиты «^г02) - (В^Си04 + 20 масс. % В^03)» (50-80 об. % ZrO2) синтезировали керамическим методом. В качестве исходных реагентов использовали цирконил азотнокислый ^г0^03)2)-2Н20, оксиды висмута (В^03) и меди (СиО) квалификации «х. ч.». Диоксид циркония ZrO2 получали разложением ZrO(NO3)2 при 900 °С ^ в течение 5 ч. Смесь В^Си04+20 масс. % В^03 £ готовили механическим смешением соответству- ^ ющих количеств В^Си04, синтезированного ке- ^ рамическим методом по методике, описанной в § [2], и В^03 с последующим отжигом при 720 °С | в течение 10 ч на воздухе. Смеси «^г02) - | - (В^Си04 + 20 масс. % В^03)» гомогенизирова- | ли в агатовой ступке под слоем ацетона. Для ^ лучшего спекания оксидных смесей в них до- в бавляли 10 % водный раствор поливинилового ^ спирта (ПВС), используемый в качестве связки. После изостатического прессования при давлении 3000 кг/см2 в таблетки (08 мм, к = 1-2 мм) и бруски (4 мм х 10 мм х 2 мм) их спекали при 730 °С в течение 20 ч на воздухе. Средняя плотность полученных образцов составила 75 % от теоретической величины.

Н. В. Лысков, Ю. Г. Метлин, К. И. Астафьева, Ю. Д. Третьяков, Л. С. Леонова, Ю. А. Добровольский Исследование физико-химических свойств и смешанной электронно-ионной проводимости композитной керамики в системе 7Ю2—В^Си04—В^03

Рентгенофазовый анализ смесей осуществляли в камере-монохроматоре типа Гинье FR-552 (СиКа-излучение, Ge — внутренний стандарт). Полученные рентгенограммы оцифровывали и с помощью программы «LX40P» преобразовывали графическое изображение в распределение ин-тенсивностей в зависимости от угла 2И. Обработку результатов и расчет параметров элементарной ячейки проводили с использованием программ «STOE WINXPOW (Version 1.04)» и «Powder-2». Для идентификации соединений использовали рентгенографическую базу данных JCPDS PDF-2.

Термогравиметрический и дифференциально-термический анализ (ТГА и ДТА) проводили на термоанализаторе Perkin Elmer PYRIS Diamond TG-DTA. Для проведения эксперимента использовали Pt-тигли. Навески исследуемых образцов составляли 10-30 мг. Съемку кривых ТГА и ДТА осуществляли в режиме линейного политермического нагрева со скоростью 10 °С/мин от комнатной температуры до 950 °С на воздухе. В качестве внутреннего стандарта использовали Al2O3.

Термическое расширение образцов изучали методом дилатометрии. Фиксирование изменений линейных размеров образцов производили ИК-датчиком линейных перемещений ЛИР-14 (точность 1 мкм).

Электропроводность композитов «(ZrO2) -- (Bi2CuO4 + 20 масс. % Bi2O3)» измеряли методом комплексного импеданса (Elins Z-350m) в симметричной электрохимической ячейке:

Au, Ро2 / композит / Au, Ро2

в диапазоне частот 0,1 Гц-1 МГц с амплитудой сигнала 300 мВ. Измерения проводили в диапазоне температур 700-800 °С в интервале парциальных давлений кислорода 37-2,1104 Па. Парциальное давление кислорода в системе контролировали потенциометрическим датчиком на основе ZrO2(Y2O3).

Измерение высокотемпературной кислородной проницаемости через керамическую мембрану проводили по методике [3], основанной на анализе потока газа с помощью квадрупольного масс-спектрометра (Quadrex 200 (Германия)), а именно на сравнении концентраций N2 и O2 в исходном аргоне и в прошедшем через образец, находящийся под градиентом парциального давления кислорода: 10-3 атм (Ar)/0,21 атм (воздух), что позволяет рассчитать общие потоки газов в системе. Схема экспериментальной установки приведена на рис. 1. Плотности селективного потока кислорода jo2 моль/(см2с) рассчитывали по формуле:

jo2 = jAr ( - 0,23ACNz )S,

где jAr — поток аргона в системе, ACO и ACN2 —

изменение концентрации кислорода и азота по отношению к исходному содержанию в Ar, S — площадь рабочей поверхности образца. Вклад молекулярного проникновения О2 рассчитывали по изменению концентрации N2. Коэффициент 0,23, учитывающий разницу градиентов и

коэффициентов молекулярной диффузии для N и 02, принимали независимым от температуры.

Рис. 1. Схема установки для измерения кислородной проницаемости

Результаты и обсуждение

Известно, что оксид висмута обладает высокой химической активностью по отношению к большинству оксидных фаз. Согласно фазовой диаграмме, приведенной в [4], в системе В1203-2г02 наблюдается малая растворимость 2г02 в различных модификациях В1203 с фазовым разделением при комнатной температуре, но при этом не было зафиксировано образование ни одного соединения. В работе [5] высказано предположение о существовании ряда твердых растворов 7г1-хВ1х02-х/2 в интервале х = 0,3-1, основанное на очень большой растворимости 2г02 в Р-В1203. Однако это предположение не было подтверждено экспериментально авторами других работ [4]. В более поздней работе [6] (в отличие от [5]) было заявлено, что при температурах выше 750 °С устойчивыми остаются только два соединения: 2г02 и В11 842г0 1603 08 со структурой, подобной в-В1203. Аналогичные результаты получены в [7], где установлено существование серии твердых растворов В12-х7гх03+х/2 (0,05 < х < 0,17) с дефектной структурой флюорита, плавление которых происходит при температурах порядка 860 °С.

Для уточнения фазового состава образцов, используемых в нашей работе, предварительно изучалось взаимодействие оксидов висмута и циркония. До отжига наблюдалась двухфазная

смесь моноклинных модификаций В^О3 и ZrO2 (рис. 2). Однако после термической обработки рефлексы, относящиеся к моноклинной модификации В^О3, исчезли. При этом появилось несколько рефлексов (отмеченных звездочкой), которые индицируются в тетрагональной синго-нии с параметрами: а = 7.658(1) А, с = 5.846(6) А. Согласно имеющимся литературным данным, эта фаза относится к ряду твердых растворов В^^^О^,^ с дефектной структурой флюорита, подобной Р-В^О3 [7]. В случае композита «^Ю2) -- (В^СиО4 + 20 масс. % В^О3)» (70 об. % ZrO2) после спекания были получены трехфазные смеси на основе ZrO2 (моноклинная модификация), В^СиО4 и твердого раствора В^^г^О^,^ (рис. 3).

-г-

750 800 T, °C

Рис. 2. Рентгенограммы смеси В12О3 и ZrO2 до и после термической обработки при 730 °С в течение 20 ч: 1 — до термообработки; 2 — после термообработки

Рис. 4. Кривые ДТА (а) и ТГА (б) композитов «(ZrO2) - (Bi„CuO. + 20 масс. % ВШ.)» (50-80 об. % ZrO2)

ду твердым раствором Bi2 Zr О

3+х/2

второй — к плавлению В^СиО4. Потери массы не наблюдается до 813(±2) °С. Однако дальнейшее нагревание приводит к потере массы на ~0,5%, что связано с перитектическим распадом В^СиО4 с выделением кислорода.

На рис. 5 представлены дилатометрические кривые термического расширения исследуемых композитов в интервале температур 400-800 °С. Зависимости относительного расширения в указанном интервале температур имеют линейный характер без каких-либо характерных особен-

Рис. 3. Рентгенограмма композита «^Ю2) - (В12СиО4 + + 20 масс. % В12О3)» (70 об. % ZrO2) после термической обработки при 730 °С в течение 20 ч

Исследование термического поведения композитов показало (рис. 4), что до 800 °С никаких термических эффектов не наблюдается. При дальнейшем повышении температуры появляются 2 эндотермических эффекта, экстремумы которых приходятся на 813(±2) и 849(±5) °С. Первый эффект, начало которого приходится на 800 °С, относится к плавлению эвтектики меж-

0,007 ■ — 80/20

• — 70/30

0,006- ▲ — 60/40

▼ — 50/50

0,005

0,004-

0,003 -

0,002- -ttiE

0,001- }

и Bi2CuO4, а

■—|—I—|—I—|—.—|—.—|—.—|—I—|—.—|—.—|—I—|

350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850

т, °с

Рис. 5. Температурная зависимость относительного расширения композитов «^Ю2) - (В12СиО4 + 20 масс. % В12О3)» (50-80 об. % ZrO2)

Н. В. Лысков, Ю. Г. Метлин, К. И. Астафьева, Ю. Д. Третьяков, Л. С. Леонова, Ю. А. Добровольский Исследование физико-химических свойств и смешанной электронно-ионной проводимости композитной керамики в системе ZrO2-Bi2CuO4-Bi2O3

ностей. В табл. 1 приведены величины КТР композитов, рассчитанные из представленных кривых методом МНК, а также КТР В12Си04, различных модификаций В1203 и твердого электролита ZrO2(Y2O3), взятые из литературных данных [8-10]. Важно отметить, что КТР для составов 60 и 70 об. % ZrO2 достаточно близки к величинам для ZrO2(Y2O3). Это позволяет надеяться, что при возможном использовании композитов такого состава в качестве электродного материала для ТОТЭ совместно с твердыми электролитами на основе допированного ZrO2 будет обеспечиваться необходимая термическая совместимость в течение циклов «нагрев - охлаждение».

Таблица 1

Коэффициенты термического расширения (а) композитов «(7г02) — (В^Си04 + 20 масс. %

В^03)» (50-80 об. % 7г02), В^Си04, различных модификаций В^03 и твердого электролита 7гО2^203)

Состав (х = об. % ZrÜ2) Интервал температур, °С a106, К"1

X = 50 400-800 12,7

х = 60 400-800 10,8

X = 70 400-800 9,7

х = 80 400-800 9,3

Bi2CuO4 527-727 10,1 [8]

a-Bi2O3 S-Bi2O3 ß-Bi2O3 Y-Bi2O3 25-730 730-825 650-500 640-25 11,0 [9] 23,0 [9] 24,0 [9] 20,0 [9]

ZrO2(Y2O3) 27-1000 10,0 [10]

электрод/композит (контактное сопротивление), — элемент Варбурга, характеризующий диффузию ионов кислорода через границу электрод/ композит, Ст — емкость двойного слоя на границе электрод/композит.

ч:

я

ч

я

:н

ч

я

W J

Zw

Рис. 6. Эквивалентная электрическая схема, используемая для описания смешанной электронно-ионной проводимости композитных материалов

На рис. 7 представлен типичный годограф импеданса ячейки с композитной керамикой «^Ю2) - (В12Си04 + 20 масс. % В1203)» и описывающая его кривая, рассчитанная из ЭЭС. При бесконечно большой частоте вследствие того, что все частотнозависимые элементы импеданса стремятся к нулю, ЭЭС упрощается, и сопротивление ячейки (Ясе//), отсекаемое на действительной оси

Я1Яе

Z' при ю^ ^ , будет равно Rcell =

. При ча-

Я + Я

стоте, стремящейся к нулю, сумма сопротивлений ионной составляющей цепи станет много больше, чем электронное сопротивление, и весь основной ток пойдет через него. В итоге, при низких частотах Ясе11 = Я0 = Яе.

Электропроводность композитов «(ZrO2) -- (В12Си04 + 20 масс. % В1203)» (50-80 об. % ZrO2) измеряли в диапазоне температур 700800 °С при парциальных давлениях кислорода Ро2, изменявшихся в интервале от 2,1104 до 37 Па. Сначала исследуемый образец нагревали до температуры 800(±10) °С. Выбор этой температуры обусловлен необходимостью образования эвтектической жидкости за счет плавления проводящего компонента композита, вследствие чего в объеме материала формируется непрерывная сеть жидких каналов, обеспечивающая в дальнейшем необходимый порог протекания для ионов кислорода. Затем ступенчато охлаждали, измеряя импеданс ячейки после изотермической выдержки в течение 1 ч на каждом шаге.

Для описания процессов электронного и ионного переноса в смешанном проводнике на основе литературы, посвященной частотному анализу импеданса [11, 12], использовали эквивалентную электрическую схему (ЭЭС) (рис. 6). Основными элементами представленной ЭЭС являются: Яе — электронное сопротивление, Яг — ионное сопротивление, Я^ь — сопротивление границ зерен, С^ь — емкость границ зерен, Яр — сопротивление переноса заряда через границу

200 250 300 350 400 450 500 550 600

2', Ом

Рис. 7. Годограф импеданса ячейки с композитом «^Ю2) -- (В^Си04 + 20 масс. % В^03)» (70 об. % ZrO2) при 703 °С и описывающая его теоретическая кривая, рассчитанная из ЭЭС (рис. 6).

Для доказательства приведенных выше утверждений была исследована зависимость электропроводности композита «^Ю2) - (В12Си04 + + 20 масс. % В1203)» (70 об. % ZrO2) от толщины образца. Если судить по полученным зависимостям (рис. 8), то на воздухе, скорее всего, это утверждение имеет место. Об этом свидетельствуют следующие факты: во-первых, и высоко-, и низкочастотные (рис. 8,а и б соответственно) отсечки имеют линейные зависимости от толщины. В связи с этим можно сделать следующие выво-

R

e

C

dl

ды. Во-первых о слабом влиянии независящих от толщины параметров ЭЭС ДР и на низкочастотный участок импедансного спектра. Во-вторых, вольтамперные характеристики имеют линейный характер и не зависят от скорости развертки (рис. 9): влияние Кр должно было бы привести к тафелевской зависимости (п = а + где п — перенапряжение, г — ток, а и Ь — константы), а влияние диффузионного импеданса — к зависимости от скорости развертки потенциала. Следует отметить, что низкочастотные отсечки импеданса хорошо совпадают с наклоном вольтамперной зависимости (рис. 8,6 и 9).

На рис. 10 представлены трехмерные диаграммы, на которых можно проследить динамику изменения электропроводности сразу от двух

параметров: температуры и Ро2. Зависимости ^о-Г-1 линейны и имеют термоактивационный характер. Кажущиеся энергии активации, рассчитанные из представленных зависимостей методом МНК, приведены в табл. 2. Как видно, энергии активации при постоянном Ро2 не зависят от состава композита. С уменьшением парциального давления кислорода наблюдается рост величины энергии активации, при этом также растут сами величины общей проводимости (рис. 10). Зависимости изотерм ^о-^ Ро2 имеют вид, близкий к линейному и описываются уравнением типа: ^о = А -1/4^Ро2. Величина тангенса угла наклона, равная (-1/4), свидетельствует об образовании однократно ионизированных вакансий кислорода ( 0 ^+1/202 + е').

1000 800

s 600-

о

400-

200

0

—Г"

0,0

0,1

—г-

0,2

—I—

0,3 /, см

0,4

—г-

0,5

0,6

2000

1500

= 1000-

500

0

0,0

0,1

0,2

0,3 /, см

0,4

-1—

0,5

—I—

0,6

Рис. 8. Величины высоко- () и низкочастотных (Д0) отсечек в зависимости от толщины композита «^Ю2) -- (В12СиО4 + 20 масс. % В12О3)» (70 об. % ZrO2) при различных температурах на воздухе

0,8 0,6 0,4 0,2 0 -0,2 -0,4 -0,6 -0,8

■ — 20 мВ/с о — 100 мВ/с

-1500

-1000

-500

1-1-

0

U, мВ a

—I—

500

1000

1500

1,5 1,0 0,5

с 0

м

-0,5 --1,0 --1,5

1 — 781 °C

2 — 752 °C

3 — 735 °C

4 — 703 °C

-400

—I—

-200

-1-

0

U, мВ

200

400

Рис. 9. Вольтамперные характеристики композита «^Ю2) - (В12СиО4 + 20 масс. % В12О3)» (70 об. % ZrO2) на воздухе: а — в зависимости от скорости развертки при 711 °С; б — при различных температурах

Таблица 2

Кажущиеся энергии активации £а(эВ) (±0,03) общей проводимости композитов «^Ю2) - (В^Си04 + 20 масс. % В^03)» (50-80 об. % ZrO2) при различных р02

Состав (об. % ZrO2)

2,1104

Парциальное давление кислорода p0 , Па

2363

1050

404

135

37

50

2,42

2,43

2,56

2,66

3,07

3,73

60

2,44

2,45

2,59

3,09

3,70

70

2,42

2,44

2,55

2,67

3,09

3,73

80

2,41

2,47

2,58

2,60

3,09

3,75

Н. В. Лысков, Ю. Г. Метлин, К. И. Астафьева, Ю. Д. Третьяков, Л. С. Леонова, Ю. А. Добровольский Исследование физико-химических свойств и смешанной электронно-ионной проводимости композитной керамики в системе 7Ю2-^.2^04-Ш2О3

-1J "1

-1н4 -1

- ■ 1.15

> -"J9

< 1— X -2 □ '

i В;, ■17 -

а ■г.1

а

"üc ■iß

и 'с и а

Рис. 10. Зависимость электропроводности композитов «^Ю2) - (В12СиО4 + 20 масс. % В12О3)» (50-80 об. % ZrO2) от температуры и парциального давления кислорода при различном содержании ZrO2 (об. %): а — 50; б — 60; в — 70; г — 80

В связи с этим повышение электропроводности композитов при пониженных Ро2 объясняется одновременным увеличением концентрации электронных носителей заряда и кислородных вакансий.

Электронную и ионную составляющие проводимости рассчитывали методом частотного анализа годографов импеданса [11, 12]. Следует отметить, что определенные из величин электронной и ионной проводимости числа переноса ионов кислорода (/О) в композитах варьировались в интервале от 0,40 до 0,55 и от состава не зависили, поскольку состав проводящей фазы в композите практически не изменяется.

На рис. 11 представлена зависимость селективного кислородного потока через керамическую мембрану на основе композита «50об.% ZrO2 + 50 об.% (В^СиО4 + 20 масс. % В^О3)» толщиной ( = 0,25 см. Важно отметить, что предварительно на рабочую поверхность мембраны наносили и затем вжигали Р^пасту, которая использовалась в качестве катализатора. Это связано с тем, что исследуемая мембрана не обладает достаточной каталитической активностью для протекания реакции обмена кислородом с газовой фазой, чтобы обеспечить регистрируемые величины селективного кислородного потока. В интервале температур 750-800 °С величи-

ны селективного потока кислорода растут от 2,210-8 до 6,310-8 моль/(см2 с). Полученные величины сравнимы и даже в некоторых случаях превосходят кислородную проницаемость пе-ровскитов на основе кобальтитов лантана-стронция [1].

Таким образом, полученный результат свидетельствует о перспективности технологического

8,0 10-8 -

7,0 10-8 -

6,0 10-8 -

"и

5,0 10-8 -

д

S 4,0 10-8 -

.о" 3,0 10-8 -

2,0 10-8 -

1,0 10-8 -

ii

ii

740

—I—

750

—I—

760

—I—■-1—

770 780 T, °C

790

800

Рис. 11. Зависимость селективного кислородного потока через композитную керамическую мембрану состава «50 об.% ZrO2 + 50 об.% (В12СиО4 + 20 масс. % В12О3)» от температуры (( = 0,25 см)

использования композитов в качестве мембран для устройств разделения газов.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (гранты № 04-03-32701a и № 05-03-32715а) и Фонда «Научный потенциал».

Список литературы

1. Kharton V. V., Yaremchenko A.A., Nau-movich E. N. Research on the electrochemistry of oxygen ion conductors in the former Soviet Union. II. Perovskite-related oxides // J. Sol. St. Electrochem. 1999. Vol. 3. P. 303-326.

2. Лысков Н. В., Метлин Ю. Г., Белоусов В. В., Третьяков Ю. Д. Эволюция микроструктуры и проводимости композитов Bi2CuO4-Bi2O3 вблизи температуры плавления эвтектики // Электрохимия. 2005. Т. 41, №5. C. 569-601.

3. Муйдинов Р. Ю. Селективные кислородные мембраны на основе перовскитов со смешанной проводимостью: получение, структура и свойства // Дис. ... канд. хим. наук. М.: МГУ им. М.ЕВ. Ломоносова, 2005.

4. Levin E. M., Robbins C. R., McMurdie H. F. Phase diagrams for ceramics / Ed. by M. K. Re-ser. American Ceramic Society, Westerville, Ohio. 1964. P.128.

5. Hung F. Fluoritmischphasen der Dioxide von Uran, Thorium, Cer und Zirkonium mit Wismutoxid // Zeitschrift fuer Anorganishe und Allgemeine Chemie. 1964. Vol. 333. P. 248-255.

6. Sorokina S. L., Sleight A. W. New phases in the ZrO2-Bi2O3 and HfO2-Bi2O3 systems // Mater. Res. Bull. 1998. Vol.33. P. 1077-1081.

7. Abrahams I., Bush A. J., Simon C. M. C., Krok F., Wrobel W. Stabilisation and characterization of a new Pjjj-phase in Zr-doped Bi2O3 // J. Mater. Chem. 2001. Vol. 11. P. 1715-1721.

8. Kharton V. V., Nikolaev A. V., Naumo-vich E. N., Vecher A. A. Oxygen ion transport and electrode properties of La(Sr)MnO3 // Solid State Ionics. 1995. Vol. 81. P. 201-209.

9. Sammes N. M., Tompsett G. A., Naefe H., Aldinger F. Bismuth based oxide electrolytes-structure and ionic conductivity // J. Europ. Cer. Soc. 1999. Vol. 19. P. 1801-1826.

10. Kharton V. V., Marques F. M. B., Atkinson A. Transport properties of solid oxide electrolyte ceramics: a brief review // Solid State Ionics. 2004. Vol. 174. P. 135-149.

11. Букун H. Г., Укше A. E., Укше E. А. Частотный анализ импеданса и определение элементов эквивалентных схем в системах с твердыми электролитами // Электрохимия. 1993. Т. 29, № 1. C. 110-166.

12. Lai W., Haile S. M. Impedance spectros-copy as a tool for chemical and electrochemical analysis of mixed conductors: a case study of ce-ria // J. Am. Ceram. Soc. 2005. Vol.88, No. 11. P. 2979-2997.

8th Biennial International Workshop

Fullerenes and Atomic Clusters IWFAC'2007

• St.-Petersburg, Russia • July 2-6, 2007 •

Scope

The program will traditionally includes lectures by invited speakers, oral presentations and several poster sessions. The lectures and oral presentations will generally concentrate on the most recent advances in the following areas:

• electronic properties of nanotubes

• physical properties of endohedral fullerenes and peapods

• magnetic properties and superconductivity of fullerenes

• synthesis and chemical properties of fullerene derivatives

• phase transitions in nanocarbons

• photoelectric and optic properties of fullerenes and nanotubes

• fullerene containing polymers

• synthesis and properties of carbon onions and nanodiamonds

• new approaches for mass production carbon nanotubes

• biological and medical aspects of carbon clusters

• computer simulation of carbon cluster formation

• applications of nanocarbons

Presentations on Other Topics Related to Nanocarbons can be also included in the Program.

Important Dates

Pre-registration Second Announcement Abstract deadline Visa Support Deadline Final Registration & Hotel Reservation Deadline Registration fee Deadline Full Papers Deadline

Language

The conference official language is English. During the conference, no interpretation into other languages will be provided.

Mailing List

It is also possible to get the current information on the Workshop by subscription for the Workshop mailing list Organizing Committee has subscribed for this list all the persons from the database of previous IWFAC Workshops. To do this independently it is necessary to send a message to IWFAC@mail.ioffe.ru with the following command in the message body: subscribe iwfac-list Further, the subscriber will automatically get all new available information concerning the Workshop.

December 15, 2006 January, 2007 March 1,2007 March 15, 2007

April 15, 2007 May 01,2007 July 06,2007

Correspondence

Organizing Committee

of the 8th Biennial International Workshop

"Fullerenes and Atomic Clusters" IWFAC'2007

Phone: 007 (812) 292 7377 Fax: 007 (812) 297 0073 E-mail: IWFAC@mail.ioffe.ru Ioffe Institute, 26 Polytechnicheskaya, St.-Petersburg, 194021, Russia

The Organizers are pleased to welcome members of the world fullerene community to St.-Petersburg.

http: //www.ioffe.spb.ru/IWFAC/index.html