Изучение подвижного кислорода в упорядоченном/разупорядоченном нестехиометрическом кобальтате Sr-Gd методом синхронного термического анализа

Abstract

Методом синхронного термического анализа (ДСК/ТГ/масс-спектрометрия) при переменном парциальном давлении кислорода изучены разупорядоченная кубическая и упорядоченная по А-позициям тетрагональная фазы Sr-Gd-кобальтата (Sr/Gd=4). Показано, что упорядочение А-катионов приводит к снижению энтальпии отщепления О2, преимущественной локализации образовавшейся вакансии в одной из четырёх неэквивалентных позиций аниона О2- и снижению количества подвижного кислорода, удаляемого при изменении парциального давления О2. Наблюдаемые различия в свойствах мобильного кислорода и каталитической активности в реакции глубокого окисления метана для упорядоченной/разупорядоченной фазы перовскита обсуждены с позиций изменения доли анионов О2- с различным локальным окружением, содержащим от 0 до 4 катионов гадолиния

Simultaneous thermal analysis (DSC/TG/mass-spectroscopy) under variable pressure was applied to study properties of mobile oxygen in cubic disordered and tetragonal A-site ordered Sr-Gd-cobaltate (Sr/Gd=4). It was shown that A-site cation ordering results in a decrease of an enthalpy of oxygen elimination, predominant localization of created anion vacancies only at one of four unequivalent crystallographic O-sites and depletion of amount of mobile oxygen, which can be removed at a reduced pressure. The observed properties of mobile oxygen and catalytic activity in reaction of methane deep oxidation for ordered/disordered perovskite phases are discussed in connection with a local environment of O2- crystallographic sites with a different number of Gd3+ cations nearby