Naslov
Polaronska vodljivost u WO3-P2O5 i MoO3-P2O5 staklima
(Polaronic conductivity in WO3-P2O5 and MoO3-P2O5 glasses)

Autori
Renka, Sanja ; Pavić, Luka ; Kalenda, Petr ; Mošner, Petr ; Koudelka, Ladislav ; Šantić, Ana

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Sažeci sa skupova, sažetak, znanstveni

Izvornik
Knjiga sažetaka / Dejanović, Igor ; Vrsaljko, Domagoj ; Žižek, Krunoslav - Zagreb : Hrvatsko društvo kemijskih inženjera i tehnologa (HDKI), 2020, 53-53

ISBN
978-953-6894-71-0

Skup
XIII. susret mladih kemijskih inženjera (SMLKI 2020)

Mjesto i datum
Zagreb, Hrvatska, 20.02.2020. - 21.02.2020

Vrsta sudjelovanja
Predavanje

Vrsta recenzije
Domaća recenzija

Ključne riječi
stakla ; električna svojstva ; Ramanova spektroskopija
(Glasses ; Electrical properties ; Raman spectroscopy)

Sažetak
Fosfatna stakla koja sadrže okside prijelaznih metala pokazuju polaronsku vodljivost kao rezultat preskoka elektrona s iona prijelaznog metala nižeg oksidacijskog stanja na ion višeg oksidacijskog stanja, a opisuje se modelom preskoka malog polarona (engl. small polaron hopping). Ovi materijali pokazuju veliki potencijal za primjenu u različitim elektrokemijskim uređajima te je istraživanje odnosa strukture i električkih svojstva važno za njihov razvoj i tehnološku implementaciju. Cilj istraživanja bio je odrediti faktore koji utječu na polaronsku vodljivost u binarnim xWO3-(100-x)P2O5 i xMoO3-(100-x)P2O5, x=40–80 mol% staklima. U tu svrhu, električna svojstva stakala istražena su impedancijskom spektroskopijom u širokom frekvencijskom (0.01 Hz – 10^6 Hz) i temperaturnom (303 K – 513 K) području. Strukturne promjene nastale dodatkom WO3 i MoO3 praćene su Ramanovom spektroskopijom, a udjeli metala u različitim oksidacijskim stanjima određeni su metodom elektronske spinske rezonancije. Budući da W i Mo pripadaju istoj, VI grupi elemenata za očekivati je da WO3-P2O5 i MoO3-P2O5 stakla pokazuju slična kemijska i strukturna svojstva. Međutim, rezultati su pokazali značajno veću DC provodnost volframskih stakala od molibdenskih analognog sastava iako je udio W5+/Wtot bitno manji od Mo5+/Motot (slika 1). Također, ovisnost DC provodnosti o udjelu WO3 i MoO3 nije linearna već pokazuje maksimalnu vrijednost na x(WO3/MoO3)=60 mol%. Opažene razlike i trendovi provodnosti posljedica su razlika u strukturi ovih stakala. Ramanovom spektroskopijom uočeno je klasteriranje WO6 oktaedara koji se povezuju -W5+–O–W6+–O–W5+- mostovima i pogoduju bržem polaronskom transportu, dok se s druge strane, MoO6 i MoO4 poliedri ravnomjerno ugrađuju u fosfatnu mrežu. Pri visokim udjelima WO3 opažen je pad provodnosti zbog male količine fosfatnih jedinica koje u kombinaciji s klasteriranjem volframskih jedinica stvaraju „crystal-like“ strukturu u kojoj je prijenos polarona otežan. Kod stakala koja sadrže MoO3 porast DC provodnosti posljedica je porasta udjela metalnog oksida, dok je smanjenje provodnosti povezano s drastičnim padom udjela Mo5+/Motot. Ovo istraživanje pokazalo je da polaronska vodljivost osim što ovisi o udjelu metalnog oksida i metala u nižem oksidacijskom stanju izrazito ovisi i o strukturi odnosno ugradnji različitih WO3 i MoO3 jedinica u fosfatnu mrežu.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Fizika, Kemija

POVEZANOST RADA