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J-GLOBAL ID：202102227595173546   整理番号：21A1195907

セリア:ドーパント誘起表面現象に関する最近の結果【JST・京大機械翻訳】

Ceria: Recent Results on Dopant-Induced Surface Phenomena

著者 (10件)： Knoblauch Nicole (Deutsches Zentrum fuer Luft- und Raumfahrt, Institut fuer Werkstoff-Forschung, Linder Hohe, D-51147 Koln, Germany) ,  Simon Heike (Deutsches Zentrum fuer Luft- und Raumfahrt, Institut fuer Werkstoff-Forschung, Linder Hohe, D-51147 Koln, Germany) ,  Dorrer Lars (Institut fuer Metallurgie, Technische Universitaet Clausthal, Robert-Koch-Str. 42, D-38678 Clausthal-Zellerfeld, Germany) ,  Uxa Daniel (Institut fuer Metallurgie, Technische Universitaet Clausthal, Robert-Koch-Str. 42, D-38678 Clausthal-Zellerfeld, Germany) ,  Beschnitt Stefan (Institut fuer physikalische Chemie, RWTH Aachen University, Landoltweg 2, D-52074 Aachen, Germany) ,  Fielitz Peter (Institut fuer Metallurgie, Technische Universitaet Clausthal, Robert-Koch-Str. 42, D-38678 Clausthal-Zellerfeld, Germany) ,  Wendelstorf Jens (Institut fuer Metallurgie, Technische Universitaet Clausthal, Robert-Koch-Str. 42, D-38678 Clausthal-Zellerfeld, Germany) ,  Spitzer Karl-Heinz (Institut fuer Metallurgie, Technische Universitaet Clausthal, Robert-Koch-Str. 42, D-38678 Clausthal-Zellerfeld, Germany) ,  Schmuecker Martin (Deutsches Zentrum fuer Luft- und Raumfahrt, Institut fuer Werkstoff-Forschung, Linder Hohe, D-51147 Koln, Germany) ,  Borchardt Guenter (Institut fuer Metallurgie, Technische Universitaet Clausthal, Robert-Koch-Str. 42, D-38678 Clausthal-Zellerfeld, Germany)
資料名： Inorganics (Web)  (Inorganics (Web))
巻： 5  号： 4  ページ： 76  発行年： 2017年 
JST資料番号： U7205A  ISSN： 2304-6740  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 緻密なジルコニアドープセリアペレットに関するレドックス研究を,熱重量分析と膨張計により行った。両方法で決定した1600K低減パラメータは互いに対応した。しかし,より高い温度では,質量損失は酸素溶液だけでなく,その蒸気圧がZrO_2のそれよりかなり高いCeO_2の選択的蒸発のため,熱重量分析は還元の程度を過大評価する。結果として,ジルコニアの表面偏析は(Ce,Zr)O_2-δペレットで生じ,Ce_2Zr_2O_7パイロクロアの多孔質表面領域をもたらし,厚さで徐々に成長する。ジルコニアの表面濃縮は,(Ce,Zr)O_2-δの再酸化温度がZrO_2含有量の増加とともに低温側にシフトすることが知られているので,CO_2またはH_2Oの分解に有害である。したがって,(Ce,Zr)O_2-δレドックス系に対しては,非常に厳しい還元条件を避けるべきである。速度論研究は,高温還元段階(T≒1600K)と二酸化炭素雰囲気(T≒1000K)による”低”温度酸化反応から構成された。還元速度(約1600Kで,気相で7×10-4の酸素活性)は,速度論が表面制御として,10-7mol・O/(cm3・s)のオーダーで,酸素の(還元)平衡交換速度を直接収率する。しかし,約1000Kでの酸化ステップは,混合制御または拡散制御領域でそれぞれ発生する。酸素同位体交換から,SIMS深さプロファイリング酸素交換係数,K,および酸素拡散率,Dを,いわゆる平衡実験ならびに非平衡測定に対して決定した。KとDの得られた値から,異なるドープセリア試料の(酸化)平衡交換速度を決定した。四価ドーパント(Zr)と三価ドーパント(La,Y,Sm)の酸素活性と性質と濃度への依存性を,平衡表面交換速度に対するマスター方程式に基づいて半定量的に合理化できた。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 高温 ,  蒸発 ,  低温 ,  酸素 ,  熱重量分析 ,  非平衡状態 ,  酸化ジルコニウム ,  *酸化セリウム ,  二酸化炭素 ,  温度依存性 ,  濃度依存性 ,  ドーピング ,  酸化還元反応 ,  *ドーパント ,  深さプロフィル
準シソーラス用語： 膨張計 ,  再酸化 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： セリア ,  熱膨張 ,  化学膨張 ,  酸素拡散 ,  酸素表面交換

分類 (2件)： 塩基,金属酸化物  (CD01030Z) ,  その他の触媒  (CB06123Z)

引用文献 (69件)：

• Abanades, S.; Flamant, G. Thermochemical hydrogen production from a two-step solar-driven water-splitting cycle based on cerium oxides. Sol. Energy 2006, 80, 1611-1623.
• Ackermann, S.; Scheffe, J.R.; Steinfeld, A. Diffusion of Oxygen in Ceria at Elevated Temperatures and Its Application to H2O/CO2 Splitting. J. Phys. Chem. C 2014, 118, 5216-5225.
• Bulfin, B.; Lowe, A.J.; Keogh, K.A.; Murphy, B.E.; Lübben, O.; Krasnikov, S.A.; Shvets, I.V. Analytical Model of CeO2 Oxidation and Reduction. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 24129-24137.
• Chueh, W.C.; Haile, S.M. A thermochemical study of ceria: Exploiting an old material for new modes of energy conversion and CO2 mitigation. Philos. Trans. R. Soc. A Math. Phys. Eng. Sci. 2010, 368, 3269-3294.
• Zhou, G.; Shah, P.R.; Montini, T.; Fornasiero, P.; Gorte, R.J. Oxidation enthalpies for reduction of ceria surfaces. Surf. Sci. 2007, 601, 2512-2519.

タイトルに関連する用語 (4件)： セリア ,  ドーパント ,  誘起 ,  表面現象