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J-GLOBAL ID：201702262661843460   整理番号：17A0763202

バック交換:環境雰囲気中での酸素拡散と表面交換係数の定量化の新しい試み

Back-exchange: a novel approach to quantifying oxygen diffusion and surface exchange in ambient atmospheres

著者 (4件)： Cooper Samuel J. (Dyson School of Design Engineering, Imperial College London, London, SW7 1NA, UK. [e-mail]) ,  Niania Mathew ,  Hoffmann Franca ,  Kilner John A.
資料名： Physical Chemistry Chemical Physics  (Physical Chemistry Chemical Physics)
巻： 19  号： 19  ページ： 12199-12205  発行年： 2017年 
JST資料番号： A0271C  ISSN： 1463-9076  CODEN： PPCPFQ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 通常のイオン電子混合伝導体の有効表面交換係数(k^*)に与える環境空気中の酸素含有化合物(H₂O,CO₂等)の影響を調べる目的で,新しい2ステップ同位体交換法(IE)を開発した。2ステップ逆交換法を用いて,トレーサを導入後,その拡散プロフィルを飛行時間二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)により測定した。第二交換ステップ前後で,高密度試料中の同位体酸素分率を表面からの距離の関数として求めることにより,各雰囲気下でのk^*が決定できる。種々の表面交換境界を持つ半無限ドメインに対する拡散方程式の解析解を全交換ステップにおいて拡散係数(D^*)とk^*を一定とする特別な場合について得た。この解析解は,Crank-Nicolson有限差分数値シミュレーションの結果と一致し,実験データからパラメータが抽出できた。電極のモデル化に際し,D^*とk^*は重要なインプットパラメータであり,電極性能に重大な影響を与える。本研究では,La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3-δ(LSCF6428)について調べ,同一pO₂下で,大気中での交換速度は高純度酸素下に比べ250%大きいことを明らかにした。本研究で行った3実験の結果から,逆交換法の正当性とその有用性が示された。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

シソーラス用語： *雰囲気 ,  *拡散係数 ,  表面 ,  交換反応 ,  係数 ,  酸素化合物 ,  同位体交換 ,  二次イオン質量分析 ,  トレーサ法 ,  *拡散過程 ,  同位体存在比 ,  拡散方程式 ,  解析的解法 ,  差分法 ,  *計算機シミュレーション ,  モデリング ,  パラメータ ,  電極 ,  固溶体 ,  酸化コバルト ,  酸化ストロンチウム ,  酸化ランタン ,  酸化鉄
準シソーラス用語： *酸素拡散 ,  *表面交換係数 ,  *定量化 ,  *同位体交換法 ,  TOF-SIMS ,  解析解 ,  Crank-Nicolson法 ,  計算モデル化 ,  入力パラメータ ,  ランタンストロンチウムコバルト鉄系複合酸化物

分類 (5件)： 固体中の拡散一般  (BL06021L) ,  固-気界面一般  (CB12041H) ,  塩基,金属酸化物  (CD01030Z) ,  数値計算  (JE02000J) ,  同位体交換  (CB10020G)

タイトルに関連する用語 (6件)： バック ,  環境 ,  雰囲気 ,  酸素拡散 ,  定量化 ,  試み