Redox-Chemistry of Perovskite-Type Transition Metal Oxides

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Author
Date
2001
Department
Kemian tekniikan osasto
Major/Subject
Epäorgaaninen kemia
Mcode
Kem-35
Degree programme
Language
en
Pages
vii + 72 s. + liitt. 8
Series
Abstract
Perovskiittityyppiset siirtymämetallioksidit ovat olleet intensiivisen tutkimuksen kohteena, sillä näillä yhdisteillä on potentiaalisia katalyyttisiä, sähköisiä, magneettisia ja suprajohtavia ominaisuuksia. Happipitoisuuden on todettu olevan tärkeä näihin ominaisuuksiin vaikuttava tekijä. Perovskiittityyppinen rakenne mahdollistaa hapen epästoikiometrian ja muuttamalla happipitoisuutta voidaan säätää yhdisteen siirtymämetallien hapetusasteita sekä sidospituuksia. Tämän työn tarkoituksena oli soveltaa ja optimoida happipitoisuuden määritysmenetelmiä perovskiittityyppisille kupari-, koboltti- ja rautaoksideille. Monia kemiallisia menetelmiä on kehitetty happipitoisuuden määrittämiseen perovskiittityyppisistä siirtymämetallioksideista. Tämän työn kirjallisessa osassa käsitellään tällä hetkellä käytössä olevia liuos- ja kiinteän olomuodon menetelmiä. Painopiste on hapetus- ja pelkistysreaktioihin perustuvilla menetelmillä: iodometrinen, cerimetrinen, coulometriset Cu[2+]/Cu[+] ja Fe[3+]/Fe[2+] titraukset sekä termogravimetrinen pelkistys. Kirjallisessa osassa luodaan myös katsaus kuparin, koboltin ja raudan kemialliseen reaktiivisuuteen sekä viime aikoina yhdisteille BaRECO_(2)O_(5+8) (RE = harvinainen maametalli) ja La_(1/3)Sr_(2/3)FeO_(3-w) tehtyyn tutkimukseen. Tämän työn kokeellisessa osassa eri kemiallisia menetelmiä sovellettiin ja optimoitiin standardinäytteen CuBa_(2)Ycu_(2)O_(6+z) sekä syntetisoitujen näytteiden BaRECO_(2)O_(5+delta) (RE = harvinainen maametalli) ja La_(1/3)Sr_(2/3)FeO_(3-w) happipitoisuuden määrittämiseksi. Ensimmäiseksi mainittu yhdiste on tunnettu suparajohtava materiaali ja jälkimmäisistä näytteistä on löydetty magnetoresistiivisiä ominaisuuksia. Ainoastaan coulometrisen Cu[2+]/Cu[+] titrauksen sekä termogravimetrisen pelkistyksen havaittiin soveltuvan kaikille näytteille. Iodometrinen titraus ei soveltunut rautaoksideille ja cerimetrinen sekä coulometrinen Fe[3+]/Fe[2+] titraus eivät soveltuneet kuparioksideille. Rinnakkaismenetelmillä saadut tulokset antoivat yhteneviä tuloksia sekä vastasivat kirjallisuudessa esiintyviä arvoja. Happipitoisuuden vaihtelua tutkittiin termogravimetrisesti ja koboltti- ja rautanäytteille suoritettiin myös rakennemäärityksiä. Hilaparametrit määritettiin röntgendiffraktiotietojen perusteella käyttäen Rietveld hienonnusta. Täysihappisen yhdisteen BaYCO_(2)O_(5,5) hilarakenteen muutosta tetragonaalisesta ortorombiseksi tutkittiin käyttämällä korkean lämpötilan röntgendiffraktiota.
Description
Supervisor
Karppinen, Maarit
Thesis advisor
Lehmus, Kaisa
Keywords
Other note
Citation
Permanent link to this item
https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120447596
Collections
[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK