| ชื่อเรื่อง | : | การสังเคราะห์วิธีใหม่และสมบัติการนำไฟฟ้าของ LaNi1-xFexO3 ที่ใช้เป็นขั้วแคโทดในเซลล์เชื้อเพลิงชนิดของแข็ง |
| นักวิจัย | : | จินดา ยืนยงชัยวัฒน์ |
| คำค้น | : | Cathode , Compatibility , Electronic Conductivities , perovskite , ความเข้ากันได้ , สภาพนำอิเล็กตรอน , เพอรอฟสไกต์ , แคโทด |
| หน่วยงาน | : | สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย |
| ผู้ร่วมงาน | : | - |
| ปีพิมพ์ | : | 2554 |
| อ้างอิง | : | http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=MRG4880167 , http://research.trf.or.th/node/2142 |
| ที่มา | : | - |
| ความเชี่ยวชาญ | : | - |
| ความสัมพันธ์ | : | - |
| ขอบเขตของเนื้อหา | : | - |
| บทคัดย่อ/คำอธิบาย | : | การสังเคราะห์เพอรอฟสไกต์ LaNi1-xFexO3 (LNF) โดยที่ x เท่ากับ 0.0-1.0 ซึ่งเป็นตัวเลือกของวัสดุสำหรับใช้เป็นขั้วแคโทดในเซลล์เชื้อเพลิงชนิดออกไซด์ของแข็ง ศึกษาจากการเตรียมด้วยวิธีการเผาไหม้ 4 วิธี ได้แก่ วิธีซิเทรตโดยใช้น้ำ (WC) วิธีซิเทรตประยุกต์โดยใช้น้ำ (WMC) วิธีซิเทรตโดยใช้กรดไนทริก (NC) และวิธีซิเทรตประยุกต์โดยใช้กรดไนทริก (WNC) โครงสร้างและความเป็นเนื้อเดียวกันของผงที่สังเคราะห์ได้ ตรวจสอบด้วยเทคนิค XRD และขนาดอนุภาควัดด้วยเทคนิค SEM และเครื่องวิเคราะห์ขนาดอนุภาค วิธีการเผาไหม้ทั้ง 4 วิธี ให้เพอรอฟสไกต์ ที่เป็นเฟสเดี่ยว และมีโครงสร้างเหมือนกันทั้งหมด มีเพียงขนาดอนุภาคที่แตกต่างกัน โดยขนาดอนุภาคเล็กที่สุดจนถึงใหญ่ที่สุด ได้จากการสังเคราะห์ด้วยวิธี MNC MWC NC และ WC ตามลำดับ ในชุด LNF นี้ เมื่อ x เท่ากับ 0.0-0.5 โครงสร้างผลึกเป็นแบบคิวบิกและรอมโบฮีดรอล ที่อุณหภูมิการแคลไซน์ที่ 700 และ 900 องศาเซลเซียส ตามลำดับ การศึกษาเพิ่มเติมพบว่า โครงสร้างผลึกแบบคิวบิกเปลี่ยนเป็นโครงสร้างผลึกแบบรอมโบฮีดรอล ที่อุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียส และมีความเสถียรจนถึงอุณหภูมิ 1200 องศาเซลเซียส เมื่อ x เท่ากับ 0.6-1.0 โครงสร้างผลึกเป็นแบบออโธรอมบิก ที่อุณหภูมิการแคลไซน์ในช่วง 700 ถึง 1000 องศาเซลเซียส โครงสร้างผลึกแบบออโธรอมบิกนี้สลายตัวที่อุณหภมิ 1200 องศาเซลเซียส การติดตามปฏิกิริยาด้วยเทคนิค XRD และ SEM-EDX พบว่า LaNi0.6Fe0.4O3 (LNF64) เข้ากันได้ดีเชิงเคมีจนถึงอุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียส นอกจากนี้ยังพบว่าค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อน ของ LNF64 มีค่าเท่ากับ 13.2 x10-6 K-1 ซึ่งเป็นค่าที่ใกล้เคียงกับค่าสัมประสิทธ์การขยายตัวของ 8YSZ จึงแสดงว่า LNF64 มีความเข้ากันได้ดีทางกายภาพกับ 8YSZ เช่นเดียวกัน สุดท้ายนี้สภาพการนำไฟฟ้าของ เมมเบรน LNF64 ได้ถูกวัดโดยวิธีอิมพิแดนซ์ สเปกโทรสโกปี ผลแสดงให้เห็นว่า เมมเบรน LNF64 ที่สังเคราะห์โดยวิธี MNC มีค่าสภาพการนำไฟฟ้าสูงที่สุด เมื่อพิจารณาถึงการศึกษาในอนาคตเกี่ยวกับการนำไปใช้เป็นขั้วแคโทดในเซลล์เชื้อเพลิงแบบออกไซด์ของแข็ง ควรสร้างเซลล์เดี่ยวเพื่อนำไปวัดค่ากำลังไฟฟ้า The synthesis of LaNi1-xFexO3 (LNF) perovskites with x = 0.0 -1.0, the candidates of cathode materials for a solid oxide fuel cell, was investigated using four combustion methods, Water Citrate (WC), Modified Water Citrate (MWC), Nitric Citrate (NC) and Modified Nitric Citrate (MNC). The structures and homogeneities of the synthesized powders were examined by XRD, and the particle sizes were measured by SEM and particle size analyzer. All four combustion methods gave the single phase perovskites with the same structure. The difference was shown in a particle size that the smallest to the largest sizes are obtained from MNC, MWC, NC, and WC, respectively. In this LNF series, as x is 0-0.5, the crystal structure is cubic and rhombohedral at the calcination temperature of 700oC and 900oC, respectively. The further investigation indicated that the cubic structure changed to the rhombohedral structure at 900oC, and was stable up to 1200oC. As x is 0.6-1.0, the crystal structure is in the orthorhombic phase at the calcination temperatures in the range of 700-1000oC. This orthorhombic phase decomposed at 1200oC. Following the reaction by XRD and SEM-EDX, the LaNi0.6Fe0.4O3 (LNF64) has a good chemical compatibility with 8YSZ from room temperature up to 900oC. In addition, its thermal expansion coefficient is 13.2 x 10-6 K-1 which is close to that of 8YSZ. Therefore, LNF64 has a good physical compatibility with 8YSZ. Finally, the electrical conductivities of LNF64 membranes were measured using an AC-impedance spectroscopy. The results showed that LNF64 membrane synthesized by MNC have the highest conductivity. Regarding the future study in the application of SOFC cathode, the cell components should be fabricated and the electrical performance should be measured. |
| บรรณานุกรม | : |
จินดา ยืนยงชัยวัฒน์ . (2554). การสังเคราะห์วิธีใหม่และสมบัติการนำไฟฟ้าของ LaNi1-xFexO3 ที่ใช้เป็นขั้วแคโทดในเซลล์เชื้อเพลิงชนิดของแข็ง.
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย. จินดา ยืนยงชัยวัฒน์ . 2554. "การสังเคราะห์วิธีใหม่และสมบัติการนำไฟฟ้าของ LaNi1-xFexO3 ที่ใช้เป็นขั้วแคโทดในเซลล์เชื้อเพลิงชนิดของแข็ง".
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย. จินดา ยืนยงชัยวัฒน์ . "การสังเคราะห์วิธีใหม่และสมบัติการนำไฟฟ้าของ LaNi1-xFexO3 ที่ใช้เป็นขั้วแคโทดในเซลล์เชื้อเพลิงชนิดของแข็ง."
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2554. Print. จินดา ยืนยงชัยวัฒน์ . การสังเคราะห์วิธีใหม่และสมบัติการนำไฟฟ้าของ LaNi1-xFexO3 ที่ใช้เป็นขั้วแคโทดในเซลล์เชื้อเพลิงชนิดของแข็ง. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2554.
|
