Bulfin, Brendan und Hoffmann, Lukas und de Oliveira, Lamark und Knoblauch, Nicole und Call, Friedemann und Roeb, Martin und Sattler, Christian und Schmücker, Martin (2016) Statistical thermodynamics of non-stoichiometric ceria and ceria zirconia solid solutions. Physical Chemistry Chemical Physics, 18 (33), Seiten 23147-23154. Royal Society of Chemistry. doi: 10.1039/c6cp03158g. ISSN 1463-9076.
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Kurzfassung
The thermodynamic redox properties of ceria and ceria zirconia solid solutions are analysed with a new methodology for modelling such systems based on the statistical mechanics of lattice configurations. Experimental thermogravimetric equilibrium data obtained for small non-stoichiometry measurements are combined with literature data to cover a large range of non-stoichiometry (CeO2−δ, δ = 0.001–0.32), temperature (1073–1773 K) and oxygen partial pressure (1–10−13 bar). A dilute species model of defect clusters Image ID:c6cp03158g-t1.gif, obeying the law of mass action, was sufficient to describe the system over the whole range of conditions, leading to a simple analytical equation of state for the system. This offers new physical insight into the redox properties of ceria based materials, and the theoretical methods developed should also be of great interest for other materials which exhibit continuous oxygen non-stoichiometry similar to ceria, such as perovskite oxides.
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Statistical thermodynamics of non-stoichiometric ceria and ceria zirconia solid solutions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 1 August 2016 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Physical Chemistry Chemical Physics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Band: | 18 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1039/c6cp03158g | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seitenbereich: | Seiten 23147-23154 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | Royal Society of Chemistry | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 1463-9076 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | Ceria, Zirconia, Solutions, non-stochiometric, statistical thermodynamics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Forschungsbereich: | Energie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programm: | Erneuerbare Energie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programmthema: | Solare Brennstoffe | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Schwerpunkt: | Energie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Forschungsgebiet: | E SF - Solarforschung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | E - Solare Brennstoffe (alt) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Solarforschung > Solare Verfahrenstechnik Institut für Werkstoff-Forschung > Keramische Strukturwerkstoffe | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Sattler, Prof. Dr. Christian | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 01 Dez 2016 19:53 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 20 Nov 2023 14:01 |
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