Физико-химические свойства гидратов сурьмяной кислоты и их применение в электрохромных и сенсорных системах тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

ЛАТВИЙСКАЯ АКАДЕШ НАУК ИНСТИТУТ НВОРГАШЕВКОЛ ЙШИ

На правах рукописи

ВАЙВАРС Гунтарс Янович

УДК-541.135

ШЗИКО-ХИМИЧЕСИИЕ СВОЙСТВА ГИДРАТОВ СУРШЯНОЛ КИСЛОЙ И ИХ ШШШЕНИЕ В ЭЛШРОХРОМЫХ И СЕНСОРНЫХ СИСТЕМАХ

02.00.04 - Физическая х итя

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата хшических наук

Риги - 1391

Работа выполнена в Институте физики твёрдого тела Латвийского Университета

Научный руководитель канд.-физ,-мат.наук,

ст.научн.сотр.ДУСИС А.Р. С ¡¡ициальные оппоненты доктор химических наук,

профессор УШ1Е Е.А., канд.хиы.наук, доцент ВОСЕШШС A.B.

■ Бадуцая организация Белорусский Государственный

Университет им.В.И.Ленина

Защита состоится 2 ипля 1991 г. в Iß00 часов

на заседании специализированного'совета К 010.06,01 в Институте неорганической химии Латвийской АН по адрессу : Рига, ул.Мейстару, 10, зал заседаний СКТБ НМ, б-ой этак .

Отзывы на автореферат просим направить по ьдрессу : 229021, Латвийская Республика, Рижский р-он, Саласпилс-1 , ул.Ииера, 34 , Институт неорганической химии Латвийской АН, специализированный совет .

С диссертации ■ можно ознакомиться в библиотеке Института неорганической химии Латвийской АН .

Автореферат разослан

Учёнк.1 секретарь специализированного совета канд.хим.наук

ОЩАЛ ХАРЛКТйЛгаТЖА РАБОТЫ

Актуальность темы . С иаждым годом еозраоп эт потребность народного хозяйства 1 приборах ионики твердого тела . К ним относятся и эпектрохромяае системы (ЭХС), использованные для упразления световыми потоками, дня преобразования , отображения и хранения информации, для сенсорной техники .

Среди элеатрохрсмиых материалов особое место занимают гонкие плёнки аморфюгс триокеида вольфрама, обеспечивающие наибольшую эффективность преобразования электрического си.г-кала в зптичеек..й, а в сочетании с протонным электролитом (ДЭ)- наибольшее быстродействиз устройств . Однако при использовании большинства твёрдых ПЭ с высокой проводимостью плёнка трноксвда вольфрама деградирует, так как эти электролита содержат абсорбировадную воду, которая способна растворять данНне плёнки .

Известно, что высокой проводимостью обладают гидраъы сурьмяной кислоты (ГСК), исследованные для применения в сенсорах водорода, а танка в ЭаС , однако содержаще в большом количестве абсорбированную воду . В литературе рассмятрииа-ются возможности получения из гелей элв! эолитов, например , гидрофос^атов уранила, содержащих только гидратную зоду . Данные о применении голькых методов для получения новых модификаций ГСК отсутствуют .

Цель, работы . Создание новых модификаций электролитов на основе ГСЯ, изучение физико-хш.гаческкх свойств подученных элекч; элитов и возможностей их применения о' твёрдых ионных системах- электрохромных и сенсорных .

Для достижения этой цели поставлены следующие конкретные и взаимосвязанные задачи :

1) получить разные модификации ПЭ на осноье.ГСК, в том числе твёрдых гелей зель-гельни методом,

2) «¡следовать изменение структур: и электрических свойств в процессе получения твёрдых гелеЯ,

3) исследовать структуру полученных твёрдых гелей,

4) исследовать биэико-хдадаеские очойства твёрдых гелей и их связь ^ содержанием воды в электролите,

5) создать на основе полуденных электролитов ЭХС (сен-

z

соров водорода, дисплеев ) и определить юс рабочие параметра .

Научная нсвизна работы . I. Золь-гельным методом полуцены н исследованы ногке модификации твёрдых ПЭ - твёрдых гелей ГСК - типа А (еветопропускаюцие) и типа Б (белые, светс^ассеиваацие) в виде монолитов, пг.ст и плёнок .

.i.-Показана аморфное, .. ( груктуры твёрдых гелей .

3. Приведены комплекс.ше исспедсеаншз фкэико-хшичес-кчх свойств твёрдых гглей с различным содержанием воды. Показано, что свстопроп„ск£лие твердых re 'ей типа А зависит от присутствия в структуре адсорбированной воды ,

4. 06w ужено, что различие между двумя модификациями твёрдых гель.. ГСК заключается в одной (тип Б) или двух (тип А ) молекулах кристаллогвдрагной воды ,

5. Определены рабочие параметры потенциометркчееккх сенсоров водорода и электрохромных дисплеев на основе твёрдых гелей ГСК, имеющих некоторые преимущества по сравнению с аналоговыми ионными устройствами .

Практическая ценность работы . В работе проведены систематические исследования физико-химических свойств твёрдых протонных электролитов ГСК , Это позволило разработать макеты твердотельных ЬХС на основе триоке ил а вольфрама, выдать рекомендьции по технологии получения протоипроводящих электролитов с заданная: свойствами для ЭХС, конкретные ¿и-ды которых разрабатывались ¡ Кнсгитуте физики твёрдого тела Латвийского Университета согласно заданиям Общесоюзных научно-технических программ 0.36.02. и 0.10.С^. и Республиканской. научьо-'-зхнической программы 17,00.СО. "Разработка и освоение технологии получения электрохромных покрытий и со*-здание на их базе принципиально новых приборов и устройств" Oí Гос.рег.0182С077^30 ).

Полученные электролиты могут быть использованы при ко-. нструкции.других твердотельных ионных приборов, а получен. ний теире ?ический опыт - для получения и исследования дру-' гих влектролитов .

Апробация работы . Материалы диссертационной работь! докладывались на II- УП ежегодных коррекциях Латвийского

Университета (Риг^, Ii.66- К'Л гг.), на Л- X научига семинарах "Коника твёрдого тела" (Рига, Ilbo- Iibfc гг.), на ко-нфере!щиях молодых научных работников Института ..еорганиче-ской химки (Саласпилс, К&5 л ItB7 гг.), на Респ.научно-практической конферс -щии "Научно-техническая !,;олодёкь республики - реализации Гос.цел«Еых и научно-технических программ" (Pi га, Ис5 г.), на Международной конференции "Electronic; Cerainics - Production aid Propertiea* ( Рига,ICI0 г.), на Республиканской научюй конференции Тгучно-техни-ческий прогресс и совершенствование развития народного хозяйства республики" (Еаку, К85 и 1с-£6 г.), на XII Межвузовской конференции иолодкх учёных "Хг-мня и физика твердого тела" (Ленинград, Под г.), на IX Всесоюзной к.н&ренцни по физической химии и электрохимии ионных расплавов и твердых электролитов" (Свердловск, " В7 г.), на УН Всесоюзно:! конференции по электрохимии (Черновцы, 11с8 г.), на 1У конференции молодых учёных - химиков Еелгосуниверситета 1М.Б.И. Ленина "Закономерности хим.реакций с участием твёрдых тел" (Кинск, 1^68 г.), на III Всесоюзном симпозиуме "Твёрдые электролиты и га аналитическое применение" (î.ikhck, 1С1,0. г. ), на ¡Международной конференции "Химия твёр; ^го тела" (Одесса, IiiO г. ), а также на У1 ¡„ездународной конференции по Ионике твёрдого тела (Гарми^-Г.артеккирхен, Ио7 г.) ,

Разработки диссертации экспонировались на гыс.тдвке Госплана ЛатвССР "Наука производству" (Рига, IlSo г.-) .. За участке в «ыставхе "Научно-техническая молодёжь республкки-реализацк) Гос.г елевых и научно-техн! ческих прог^а.м" .(Рига, К&э г.) получен диплом 1JÎ Латвии .

Публикации . По теме диссертации имеется научных публикаций и одно списание к ряяпка на патент ГДР

Cdhei' и структура работы . Диссертационная работа изложена на III страшцах машинописного тжета, включая Дз рисунков, с т ю'лиц л список литературы .3 154 наименований. Диссертация состоит из введения, семи глав и выводов ,.

Первая глава представляет собой литературный обзор, состоя:(Ий из пятч разделов . ПерзьзЧ из них посся^ён o6,:;eir характеристике il- и протонной прородккости. Во втором ,раэ-

деле рассмотрены собственно ГСК . Третий раздел посвящён золь-геА«ноцу методу, в четвёртом разделе рассмотрены приборы ионики твёрдого тела, работающие на ПЭ- сенооры водорода и ЗХС . Выводы этой главы-и постановка задачи диссертационной работы приведены в пятом разделе .

Во второй глава рассмотрена основные обьекти исследований и методика проведённых экспериментальных исследований. Результаты "собственных исследований изложены в главах 3- 7 .

На защиту выносятся следующие положец;м :

1. Способы получения твёрдых гелей ГСК в двух модификациях (относительно до сих пор известных подикристаллдчес-ких и шорфдых) эоль-гельныы методом, лоэволяювум получить ИЗ в виде монолитов, паст и плёнок . >

2. Результаты исследования процесса твердения гелей ГСК методами комбинационного рассеивания света (КР), импеданса и термогравиметрии . .

3. Взаимосвязь ы.уаду структурным состоянием воды в ГСК и их протонной проводимостью, светолропусканием и температурной стабильностью .

4. Отличие между двумя модификациями твёрдых гелей ГСК заключающееся в содержании одной или двух молекул кристая-логидрагной воды ,

5. Разработке. ЭХС с применением электролитов на основе твёрдых гелей ГСК в сочетании с оксидными электродами (оксида вольфрама и иредия), а также сенсоров для определения водорода в газах .

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

I. Объекты исследования и методика эксперимента .

В диссертационной работе изучались аморфные и поликристаллические (пирохлор) ГСК, полученные по методике Но-викова-Абе, а также твёрдые .гели ГСК (см.2-ю главу), полученные золь-гельньм методом . Все синтезированные матери--лы анализировалисьрентгенодифракционным и термогразиметри-

<

ческим методами .

Исследования проводили для 1ДС, предназначенных для наблюдения электрохрошого эффекта в отражённом свете (эле-ктрохромлый индикатор) :

>*-<1Т0 / Ч03 / плёнка ГСК / Ач>-р- (I)

^<1ТО / ч/о3 / паста ГСК /Хго^ / (2)

^<С1Т0 / т3 / плёнка ГСК / паста ГСК /1гох / 1Т0Х*(3) Электрохромный эффект использовали также для создания плаиарных тонкоплёночных сенсоров длв определения концентрации водорода в газах . В качестве чувствительного электрода использовали тонкие плёнки палладия . Электродом сравнения служила плёнка триоксида вольфрама , Быстродействие сенсорного устройства у ¡еньиается из за необход и :ости очистить палладиевый электрод от водорода для проведения повторного измерения . Поэтому применяли дополнительный электрод триоксида вольфрама, который служил резервуаром для откачки протонов из чувствительного электрода , •

Тонкие плёнки золота, палладия, оксида олова-индия (1Т0), оксидов вольфрама и иридия получали термическим испарением и магнетронным распылением .

Ионную проводимость ГО определяли импеданснчии измерениями ячеек с металлическими электродами . Комплексные элек-трооптаческие исследования проводили для определения основных электрооптических характеристик тонкоплёночных ЭХС .

2. Получение протонных электролитов- гидратов сурьмяной кислоты зодь-гедьным методом .

В диссертационной работе изучались твёрдые гели, полученные из коллоидных и полимерных гелей ГСК . Коллоидный гель ГСК, синтезированный методом Новикова-Абе, медленным высушиванием превращали в твёрдый гель типа Б ~ белый, све-торассеиващий материал , Для получения полимерного гадя свежеприготовленный коллоидный гель оставляют в контакте с водой . Коагуляция гельних частиц преобразует коллоидный гель и 'эластичный, гомогенный, оптически прозрачный поли-ыеричй гельа. При высушивании получают светопропускаощий материал (тип к) . Сошещан высушивание с прессовшьчем, по-

лучали таблетки диаметром 10 мм и толщиной 2- 4 мм . Толстые плёнки твёрдых гелей наносили методом седименг .ции . Толщина полученных плёнок составляла от 10 до 100 мкм .

Исследования проведены также с пастами на основе порошков или гелей ГСК . Лспользование коллоидных гелей ГСК повышает дисперсность пасты . В таком случае размеры частиц тб> ,дого компонента в П' 'т< не превышали 20 мкм . Паста , обеспечивающая наибольш., J продолжительность работоспособности ЭХС типа 2, имеет следующий состав : ГСК (40 мас.%), глицерин (40 ъ\аа.%) и ',^-ая омульсия пеливикилацетата в воде (20 мае.%) .

З.Ст: ктупа гвётьге гелей гидратов сурьмяной кислоты .

Рентгенографический анализ показал, что структура твёрдых гелей обоих типов рентгенраморфна . Твёрдые гели стабильны во времени и сохраняют стабильность структуры не менее 5 лет . Подтверждение аморфности проводили такке и другими методами- дериватографически и по спектрам КР .

Термогравиметрический анализ подтверждает возможность использовать для твёрдых гелей ГСК модель строения, разрабо танную для аморфных и поликристаллических (пирохлор) порошков • пН^о :

I II

(И ,0) п.х_1(ио)2зьго4-лН2о

I- вода,абсорбированная в порах материала ,

II- кристаллогидратная вода .

Термограммы показывают, что порошки ГСК с содержанием йоды л= 3 с. гбимьни только при температурах, близких к ком натной , Нагревание до температур вше 30°С на воздухе при водит к потере абсорбироБанной воды и к понижению проводимости . Полученные нами твёрдые гели типа А с содержание?/ воды п = 5,0+0,2 и типа В с 3<п^Г4 стабильны ао времен и сохраняют постоянный состав до 60°С .

Данные об этапах дегидратации г^зных ГСК (при скоро т нагрева Ю°/мин.) показаны в таблице I . Общей тенденцией является зависимость кинетики дегидоатации от содержания н ды в ГСК . При большем содержании воды уход воды задержи-

Таблица I

Дегидратация ГСК по данным термогравиметрического анализа

№ Исследованный образец -содержание иода п {структурный тип) Температур« дегидратации соответствующих продуктов обезвоживания

'••о о О СМ Р- £Ц ,г> ал с • ■ -.с о О С-0 о- ,0 С\| ГО • сх да чэ _ о <-> см см п V о: МО О И Си

Т. а. 3. 4. 5,42 (пирохлор) 5,41 (лирсхлор) 4,78 (пирохлор) 3,70 (тип Е) 130 120 115 170 160 165 100 250 210 220 160 350 310 350 220

5. 5,30 (тип А) 100 140 250 350

й. 5,26 (аморфный) 140-150 200 280 320

7. 5,03 (тип А) 150 250 310 390

8. 4,84 (тип А) 100 140 235 300

9. 4,84 (аморфный) 100 150 200 290

вается и происходит при более высоких температуре . Поэтому сравнивать разные материалы .для определения влияния структуры на процесс дегидратации можно только при одном и том же с держании поды . Разложение кислоты при температурах вышо 300°С происходит а три этапа, которые в принципе для всех исследованных образцов одинаковы .

Образцы ГСК по характеру обезвоживания гидрата модно разделить на две группы : I) пирохлор и твёрдый гель типа Б , которым соответствует гидрат н28Ъ2о6„н2о , и 2) аморрный порошок и тнёрдый гель типа А, которым соответствует гидрат И2зьго6-2Н2о . В последнем случэ" обе молекулы кристаллогцц-ратной воды имеют разную связанность,'поэтому гас можно различить по максимумам на кривых ДТА и'ДТГ при дериватографичес-ком анализе .

Спектра КР в области деформационных и валентных колебаний с;. рьмяно-?.иолородной сетки для аморфных порошков ГСК к

РисЛ.Слектгы ® я

КР пирохлорных £ (I), твёрдых гелей типа А и

о <в

643

кислоты .

Б (2) и аморфных (3) гидратов сурьмяной

600 800 Волновое число , см'

400

,-1

"вёрдых гелей типа А и Б (см.рис.1.) также подтверждают

аморфность структуры твёрдых гелей ГСК, так как данный спектр при частотах от 400 до 800 см-1' для твёрдых гелей , соответствует спектру для аморфного порошка ГСК .

4. Оптическое светопропускание твёрдых гелей типа А .

Снимались спектры поглощения полированных образцов толщиной I мм в диапазоне частот от 200 до 2400 км . Сьетопро-пускание в видимой области спектра было высоким- более 60$ (коэффициент абсорбции 120+5 см"^) . Ближняя ИК область^ спектра (см.рис.2.; отражает основные колебания ОН групп в воде- пр.; 1440 и 1925+.5 нм . Для плёнок толщиной 20 мкм полоса фундаментальной абсорбции наблюдается при 29£Н2 нм . При удалении абсорбированной воды (высушиванием при -температурах вшзе Ю0°С или экспонированием в вакууме) плёнки становятся непрозрачными в видимой области спектра . Экспонирование материала на воздухе вызывает обратимое восстановление прозрачности . Лдшная закономерность , а также наблюдаемое соответствие спектра поглощения твёрдого геля и спектров поглощения воды в данной области частот свидетельствует о том, что оптическая прозрачность в видимой и в ближней ИК области спектра твёрдых гелей типа А определяется наличием в структур, абсорбированной воды .

5. Протонная .ipoводимоеть ГСК .

Лротонцую проводимость ГСК разных модификаций (аморфных, пирохлорных, твёрдых гелей ) исследовали moiздом импеданса . Применяли блокирующ: • электроды- золотые, нанесенные термическим испарением, и напрессованные графитовые . Выявили две модификации твёрдых гелей, стабильные на воздухе в интервале температур до 60°С . Электропроводность данных модификаций следующая : твёрдых гелей типа А с конкрет-

« ей

ним содержанием воды 5,0+0,2 моле;! воды на один коль оксида сурьмы (У) составляет 3,00+0,05 мСм/сы при 298 К (Ед=0,24+ +0,02 эВ ) , типа Б с конкретным содержанием воды 3,7 молей-0,40 мСм/см при 298 К (Ед= 0,29 эВ ) . Аморфные я пирохлор-ные поропкн с высокой проводимостью нестабильны при температурах вьше ' шнатной, так как утрачивают вода при нагреве , тто вызываем пош ение проводимости на два-три порядка . Стабильность твёрдых гелей до 60°С расширяет возможности их практического применения . При температурах вкпе 60°С твёрдые гели также теряют воду . Прозодимосгь твердых гелей типа Б коррелирует с проводимостью поллкриста/лических (пирохлор) прессоваю- -х порошков ГСК с адекватным с. ;ержанием воды .

Применении разных электродов дало различие значений проводимости . Напыление золотых электродов термическим испарением в вакууме пршэло к понижению приводимости, так как

при этом твёрдый гель частично теряет воду (от 3,7 до 3,5 ).

Параллельно проводили измерения с напылёг щми электродами из палладия и алюминия . В данном случае полученные результаты коррелирует с вьие описанными . Обе системы стабильны во времени . Об этой свидетельствует то, что годограф системы алюминий/твёрдый гель ГСК в течение нескольких месяце практически не изменяется .

Полученные данные проводимости твёрдых гелей ГСК свидетельствуют о том, что до 60°С (т.е.в температурном интервале стабильности Т'-.зрдых гелей ГСК ) данные электролиты являются каркасиьлш гидратами, аналогов мл тетрагидрату гидрофосфата урвдила .

Сово!. пность полученных данных о протонной проводимости и температурной стабильности твёрдых гелей ГСК сравнивали с литературными данными о протонной проводимости других ПЭ , в том числе различных модификаций ГСК .

Анализ (см.рис.3.) показал» что твёрдые гели ГСК являются наилучшими ПЭ по сравнению с другими ПЭ на основе ГСК , а по сравнению с другими прогонными проводниками, как низкотемпературный протонный проводник по своим качествам приближается к тетрагидрату гидрофосфата уранила и в дальнейшем мокет сказаться конкурентоспособным относительно данного электролита .

6. Исследование отвергаемая геля в процессе высушивания.

В процессе высушивания геля измерили изменения как в спектрах КР , так и проводимости . Постепенное повышение вязкости геля приводит к его затвердению . При этом в спектре КР в об., юти валентных и деформационные колебаний для сурьмяно-кислородноЛ сетки твёрдого геля наблюдаются два -максимума при частотах 480 л 643+5 см~^, соответствующие адекватным максимумам в спектре дли геля . Данные спектров КР подтверждают, что сурьмяная кислота формируется уже в "■ гельном состоянии . В процессе обраэоЕ-глия твёрдого геля измеряли также электропроводность гел^Л между дву.ля гладкими платиновыми электродачи . Равномерный уход воды при высыхании геля ГСК (сыпанный с одновременным повышением вязкости

°С 150 100 60 зо 20 10

2,1 2,5 2,9 3,3 4ооо/Т,К"1.

Рио.З. Протонная проводимость твёрдых гелей ГСП (ооо) по сравнению с проводимостью других протонных электролитов (по данным литературы) .

геля) вызывает равномерное понижение электропроводности , коррелирующее с потерями воды .

Данные исследования свидетельству»! о том, что изменения свойстс и структуры при переходе гель - твёрдый гель происходят равномерно, без скачкообразных изменений оптических или электрических свойств материала . Плавное изменение проводимости практически использовали дл:с контроля за процессом тюрденил геля при получении таблеток, где для уменьшения пористости использовали дополнительное прессование .

7. Характеристика полученных ОХС с твёрдыми гелями ГСК.

Испытание УаС 1.т:ша к'желаемым результата« не привело . Н"пылённ:с.-1 плёнки золота в сочетании с Г-Ж не проявляли обратимость к протонам (по данним вольташершгх ха-^акте-

ристик и импедансных измерений) . Более перспективными являются ЭХС 2.и 3-го типа (см.5.стр.) . Выбор состава паст определила деградация плёнки триоксида вольфрама в ПЭ .

Для ЭХС З.типа определяли также зависимость времени окрашивания от температуры среды . Линеаризация полученных результатов в координатах Ел. С У«) {г(Ут) свидетельствует о дк,¿узии носителей заря-л (протонов), как о лимитирующей стадии в процессе о краль, „линя . Полученное значение Е^ процесса иниокции протона 0,40+0,05 эВ соответствует значении Ед протонной провод-'.мости плёнок ГСК . При температурах ниже 0°С длительность окрашивания (см.табл.2.) достигает несколько дс гйтков секунд . Поэтому практическое применение исследовав.ых систем при данных температурах проблематично.

Таблица 2

Время достижения отношения контраста I : 3 ЭХС типа 3 в зависимости от температуры среды при напряжении окрашивания 1,6 В .

Темпера 57ра,°С -10 20 44 54 60

Время окрашивания, сек. 15 2 0,5 0,38 0,34

8. Характеристика сенсоров для определения концентрации водорода в газах .

Зависимость ЗДС ячейки от концентрации водорода в окружающей атмосфере показывает, что данная система пригодна для измерения концентрации водорода . Плёнки твёрдых гелей по сравнению с прессованными порошками ГСК более устойчивы в вакууме и ¿охраняют проводимость на поря цок выше . Кроме того, твёрдые гели позволяют наносить плзнки более технологично (простота операции, гомогенность получаемо:! плёнки) .

Таблица 3

Характеристика полученных электрохромньк систем

Параметр 2. тип г-'- ■' З.тип

Толщина слоя электролита, мкм 150 20

Протонная проводимость электролита, мСм/см (298 К) 0.2 ОД- 1,0

Контраст окрашивания (изменение оптической плотности) I : 3 (0,48) I : 3 (0,48)

Времл окрашнэгнт, сек. 0,5 . 2

Налряжение(полярность на трйоксиде вольфрама), В : окрашивания обесцвечивания - 2,0 + 0,7 - 1,6 1,6 '

Ресурс циклов 6-10° болев^

Продолжительность работоспособности до 2 лет более 2 лет

ВЫЗОЛЦ

X. Золь-гельным методом впервые получены и исследованы новые модификации твёрдых протонных элехтролитов- твёрдых гелей гидратов сурьмяной кислота (ГСК) в виде монолитов, паст и плёнок- типа А с двумя молекулами и типа Б с одной молекулой -.рисгаллогидратной воды .

2. Процесс твердения геля осуществляется равномерно, без скачкообразных изменений оптических или электрических свойств материала . По данным спектров комбинационного рассеивания света ближний порядок строения геля сохраняется в твёрдом состоянии . Структура твёрдых голей обеих модификаций рент, зноачорфна . Стабильность аморфной структуры при температурах до 60°С сохраняется в воздушной атмосфере не менее 5 лет .

3. Светопрсчускание твёрдых гелей т.ша А. (коэффициент абсорбции 120+5 см"1 для видимого света) зависит от наличия

ь структуре абсорбированной воды . Обратимое восстановление прозрачности происходят в процессе вакуумирования - дева-кууыированм .

4. Протонная проводимость твёрдых гелей ГСК , стабильных при температурах до 60°С , типа А с конкретным содержанием воды 5,0+0,2 молей воды Ht. один моль оксида сурьмы (У) составляет 3,00+0,05 мСм/см при 298 К (£д» 0,24+0,02 зВ ) , типа Б с конкретным содержанием водк 3,7+0,2 молей 0,10+ +0,05 ыСм/см при 298' К (ЕЛ= 0,29 эВ ) . ~

5. Показала реальная возможность со"цания на основе твёрдых ;елеЗ ГСК потенциометрических сенсоров водорода ^-<Р4/ГСК/ HxWqJ/IT0>-^' и электрохромных систем

ПО/ W03 /плёнка ГСК/паста ГСК/ЭпО* /1Т0>-/ , имеющих несколько преимуществ по сравнению с аналоговыми ионными устройствами (стабильность работы при длительной эксплуатации, возмо.шость применения тонко плёночных технологий), определены рабочие параметра данных систем . . ■

Основное содержание ;,иссерта.ции опубликовано в следующих работах ;

1. Петровскис Г.Я.*Взаимосвязь структуры к ионной проводимости гидратов сурьмяной кислоты . В кн.: Тез.докл.ХК конф.молодых научн.работников Инст.Неорганической Химии АН ЛатаССР . Рига, 1985.- С.67- 68 .

2. Петровскис Г.Я., Банрс Г.Э., Дусис А.Р. Применение протонных твардых электролитов в ионных приборах . В кн.: Тез.докл.Респ.научно-практическом конф. "Научно-техническая молодёжь республики- реализации Гос.целевых и научно-техн. программ." Рига, 1985.- С.7.

3. Петровскис Г.Я., Балрс Г.Э., Лагздонс Ю.Л. Роль воды в проводимости гидратов сурьмяной. кислоты . Л. ВИНИТИ , 1986.- №130. Ш 9 с.

4. Бая;)с Г.Э., Лагздонс Ю.Л., Петровскис Г.Я. Твёрдые протонные электролиты в электрохромных системах. В :гн.: Электрохромкзм. Рига, 1937.- С.51- 65.

Ü. Петровскис Г.Я., Ваярс Г.Э., Лагздонс Ю.Л., Лус.пс A.E?. Исследование физшсо-хкмлческих свойств и структуры монолитной сурьмяной кислоты . В кн.: Тез.докл.IX Всесэкзн.

нонф.по фиэ.хим.и электрохим.ионных расплавов и твёрдых электролитов. Свердловск, 1987.- ".3. Ч.1.- С.237- 238 .

6. Петровские Г.Я. Монолитная сурьмяная кислота-твёрдый протонный электрод!.; . В кн.: Тез.докл.XIII конф. молодых научных работников Инсг.Неорганической Химия АН

. ЛатвССР . Рига, 1987.- С.56- 57 .

7. Петровские Г.Я., Баярс Г.Э., Лусис А.Р. Взаимо, связь структуры и протонной проводимости гидратов сурьмяной кислоты . В кн.: Тёз.докл.УЛ Всес:юпн.конф.по электрохимии . Черновцы, 1988.- Т.З.- С.308 '.

8. .¡'.етровскис Г.Я., Клеперис Я.Я., Баярс Г.З., Лусис А. Р. Свойства и применение монолитных гелей сурьмяной кислоты . В кн.: Тёс.докл.III Всесоязн.симп."Тпёрдые электролиты и их аналитическое применение". Минск, 1930.- С.16 .

9. Клеперис Я.Я., Баярс Г.Э., Лусис А.Р., Петровские Г.Я. Твердые протонные проводники в сенсорных устройс*. зах. Е кн.: Тез.докл.III Ваесоюзн.симп."Твёрдые электролиты и их аналитическое применений". Минск, 1990,- С.72 .

10. Вайварс Г.Я., Ьаярс Г.Э.', ?ульбир X., Лобиц П., Лусис А.Р. Структура и ионная проводимость монолитных гад-ратов сурьмяной кислоты // Изв.АН ЛатвССР . Сер.хим.-1990.-' т.- С.715-719 .

11. Петровскис Г. Электрохроиныа системы на основе монолитных сурьмяных кислот . В кн.: Тез.докл.У1 научн. конф.ИИТ ЛУ . Рига, 1990.- 0.8. - (на лат.яз.)

12. Вайвадг А., Клеперис Я., Петровскис Г. Проблемы регистрации водорода а гидридах . 3 кн.: Тез.докл.У1 научн. конф. ШТх ЛУ . Рига, 1990.- С.13 .- (ка лат.яз.)

13. 11етровскис Г., Бояре Г., Клеперис Я., Лусис А.Р., Пенш Э. Сурьмяные кислоты, полученные золь-гелькш методом- твёрдые протонные проводники . 3 кн.: Т'ез.докл.Мекду-нар.конф."Химия твёрдого тела" . Одесса, 1990.-4.2. -

С. 155 .

14. Вайварс Г., Дуеис А. Свойства двух модификаций . сурьмяной кислоты, полученной золь-гельньи методой . В кн.: Тез.докл.науэЧ.конф.Ида ЛУ . Рига, 1951.- С.30 . -(на лат.яз. )'

15. Клеперис Я., Вайварс Г., Краневскис А., Карялиньга

г., Б?чрс Г. Газовые сенсоры на основе гвдратов кислоты и бета-алтаинатов . В кн ■ ~ ИИТ ЛУ . Рига, 1991.- С.43 („а

гвдратов сурьмяной научн.конф.

16. Ведагв G., Xusls A.', Lagzdons J., Petrovakis G. Proton 'Xranaport In Solid Antimonic Acid Hydrates, 1л t Ih.of 6-th Int. Conf.on Solid ¿täte Ionics . Garmish-Parten- ■ klrchea, 1987.- P.38- 39

17. PstrovsKis G., EajärsG., Lüe.is A. Is e Xei-ogel of Hydrous Antinomic Acid a Ceramic . In i Proc. Int. Conf. "Electronic Ceramics- Production and Proper* es". Riga, 1940.-

P.2.- 1,67- 69 .

18. Petrovskis -lujiis A., Fullbicr H., loMts Г. Verfahren zux Herstellung von Protonenfectelektrolyten . Описание к заявке на патент ГДР f>D /Н013/337 401.2 .

далее Вайаарс Г. Я.

Байварс Г/нтарс Янович МЗИКО-ХИШБСШЕ СВОЙСТВА ГИДРАТОВ СУРЬМЯНОЙ КИСЛОТЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ЭЛЕКТРОХРОЙШХ И CEHCOPHdX СИСТЕМАХ

Латвийский университет • 226098 Рига, б.Райниса ,19 Отпечатано в типографии, 226050 Рига, ул.Вейденбауыа, 5

Автореферат диссертации

Подписано к печати 30.04.91. ByMaid №1 ^из.печ.л.1,5 Тираж 100 экз. Заказ № 323

а/б 60 84/1С Усл.печ.л.1,3

Бесплатно