März 2014Übergangsmetalloxide und insbesondere CeO2 zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, reversibel Sauerstoff mit der umgebenden Gasatmosphäre auszutauschen. Dieses Verhalten hat signifikanten Einfluss auf die elektrische Leitfähigkeit, da mit sinkendem p(O2) Leerstellen und Elektronen unter Sauerstoffabgabe gebildet werden. Ein alternativer Sauerstoffspeicher ist Mayenit (Ca12Al14O33, abgekürzt C12A7:O). Mayenit ist eine Käfigverbindung, bestehend aus CaO und Al2O3 (Bildeinsatz), wobei Sauerstoffionen zwischen den Käfigen sehr mobil sind. Die Leitfähigkeit wird durch Hydratisierung stark beeinflusst, die eine Funktion von p(H2O) (Luftfeuchte) ist. Die Hydratisierung von Mayenit kann formal folgendermaßen beschrieben werden: Ca12Al14O33 + H2O → Ca12Al14O32(OH)2 Bei sehr hohen Luftfeuchten verhält sich die Leitfähigkeit gemäß lg σ ∝ lg p(H2O)^-1, wobei sie bei trockenen Bedingungen nahe an die reine Sauerstoffionenleitfähigkeit heranreicht. Mithilfe eines defektchemischen Modells kann der Verlauf der Leitfähigkeit in Abhängigkeit von p(H2O) gut beschrieben werden. (Bild eingereicht von Jens-Peter Eufinger.)https://www.uni-giessen.de/de/fbz/fb08/Inst/physchem/janek/gallerypom/GdB2014/BdM0314/viewhttps://www.uni-giessen.de/@@site-logo/logo.png
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März 2014
Übergangsmetalloxide und insbesondere CeO2 zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, reversibel Sauerstoff mit der umgebenden Gasatmosphäre auszutauschen. Dieses Verhalten hat signifikanten Einfluss auf die elektrische Leitfähigkeit, da mit sinkendem p(O2) Leerstellen und Elektronen unter Sauerstoffabgabe gebildet werden. Ein alternativer Sauerstoffspeicher ist Mayenit (Ca12Al14O33, abgekürzt C12A7:O). Mayenit ist eine Käfigverbindung, bestehend aus CaO und Al2O3 (Bildeinsatz), wobei Sauerstoffionen zwischen den Käfigen sehr mobil sind. Die Leitfähigkeit wird durch Hydratisierung stark beeinflusst, die eine Funktion von p(H2O) (Luftfeuchte) ist. Die Hydratisierung von Mayenit kann formal folgendermaßen beschrieben werden: Ca12Al14O33 + H2O → Ca12Al14O32(OH)2 Bei sehr hohen Luftfeuchten verhält sich die Leitfähigkeit gemäß lg σ ∝ lg p(H2O)^-1, wobei sie bei trockenen Bedingungen nahe an die reine Sauerstoffionenleitfähigkeit heranreicht. Mithilfe eines defektchemischen Modells kann der Verlauf der Leitfähigkeit in Abhängigkeit von p(H2O) gut beschrieben werden. (Bild eingereicht von Jens-Peter Eufinger.)
