Crystal facet tailoring arts in perovskite oxides

Huang, Keke; Yuan, Long

doi:10.1039/c5qi00168d

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“…The arrangement of the smaller core particles occurs due to the slow diffusion process of homogeneous nucleation via the effect of the surfactant. The CTAB surfactant molecules can attach onto specific crystal facets, which makes it possible to control the size and shape of the final crystal structure and prevent particle aggregation [39]. The CTAB coating was further confirmed by high-resolution TEM (HRTEM) imaging as observed in Figure 1b.…”

Section: Perovskite Reaction Mechanism and Morphological Analysismentioning

confidence: 73%

Surfactant-Assisted Perovskite Nanofillers Incorporated in Quaternized Poly (Vinyl Alcohol) Composite Membrane as an Effective Hydroxide-Conducting Electrolyte

Kumar

et al. 2017

Energies

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Perovskite LaFeO 3 nanofillers (0.1%) are incorporated into a quaternized poly(vinyl alcohol) (QPVA) matrix for use as hydroxide-conducting membranes in direct alkaline methanol fuel cells (DAMFCs). The as-synthesized LaFeO 3 nanofillers are amorphous and functionalized with cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) surfactant. The annealed LaFeO 3 nanofillers are crystalline without CTAB. The QPVA/CTAB-coated LaFeO 3 composite membrane shows a defect-free structure while the QPVA/annealed LaFeO 3 film has voids at the interfaces between the soft polymer and rigid nanofillers. The QPVA/CTAB-coated LaFeO 3 composite has lower methanol permeability and higher ionic conductivity than the pure QPVA and QPVA/annealed LaFeO 3 films. We suggest that the CTAB-coated LaFeO 3 provides three functions to the polymeric composite: increasing polymer free volume, ammonium group contributor, and plasticizer to enhance the interfacial compatibility. The composite containing CTAB-coated LaFeO 3 results in superior cell performance. A maximum power density of 272 mW cm −2 is achieved, which is among the highest power outputs reported for DAMFCs in the literature.

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Section: Perovskite Reaction Mechanism and Morphological Analysismentioning

confidence: 73%

Surfactant-Assisted Perovskite Nanofillers Incorporated in Quaternized Poly (Vinyl Alcohol) Composite Membrane as an Effective Hydroxide-Conducting Electrolyte

Kumar

et al. 2017

Energies

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“…Unfortunately, designing high crystallinity manganites with narrow size distribution is a strong challenge. These ionocovalent solids form only above~240°C, [17][18][19] contrary to ionic halide perovskites. [1][2][3] Organic solvents usually react with Mn 4 + species so that they are not suitable to reach mixed valence manganites.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Versatile Molten Salt Synthesis of Manganite Perovskite Oxide Nanocrystals and Their Magnetic Properties

et al. 2019

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Manganite perovskite oxides exhibit a wide range of properties relevant for catalysis, energy conversion and spintronics. Such behaviors can be deeply modified at the nanoscale where confinement and surface effects may prevail. Interesting properties could then emerge from manganite perovskite nanocrystals, although their synthesis remains a challenge. The present study reports a versatile synthesis of manganite perovskite nanocrystals by using molten salts as high temperature liquids in the 600–750 °C range. Through X‐ray diffraction, X‐ray photoelectron spectroscopy, scanning and transmission electron microscopies, we show that many substitutions on the A perovskite site are within reach by applying the approach to La2/3Sr1/3MnO3, La2/3Ca1/3MnO3 and La1/3Pr1/3Ca1/3MnO3 cubic‐shape nanocrystals with diameter of 20, 22 and 38 nm, respectively. The magnetic properties of these nanocrystals are then investigated at 5 K, highlighting the coexistence of a ferromagnetic phase typical of the bulk, with disordered and non‐magnetic domains, which presumably arise from the nanoscale and surface effects.

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“…A caracterização destes titanatos e informações sobre as propriedades intrínsecas irão definir as propriedades extrínsecas e, consequentemente, as aplicações destes materiais. [4][5][6][7][8][9][10][11][12] Existem diferentes métodos de síntese que utilizam diferentes precursores, resultando em diferentes tamanhos e morfologias nas partículas. Cada método de síntese apresenta sua sequência particular de reações e interações, o que, naturalmente, resulta em materiais com diferentes estruturas (mesmo que sejam mínimas diferenças) e, consequentemente, diferentes propriedades.…”

unclassified

“…Dentre os mais frequentes, podemos citar os seguintes métodos: o processo de reação de estado sólido, o mais comum de todos, precursores poliméricos, ou método Pechini, sol-gel, solvotermal, o método hidrotérmico e a hidrotermalização assistida por micro-ondas. [4][5][6][7][8][9][10][11][12][13] Com exceção dos dois últimos métodos, todos os outros possuem algumas boas características (como fácil reprodutibilidade), mas, a maioria apresenta problemas de contaminação e de controle de crescimento do material.…”

unclassified

Síntese de BaTiO3 e SrTiO3 pelo método hidrotermal assistido por micro-ondas utilizando anatase como precursor de titânio

Magalhães¹,

Macedo²,

Souza³

et al. 2016

Quim. Nova

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SYNTHESIS OF BaTiO 3 AND SrTiO 3 BY MICROWAVE ASSISTED HIDROTERMAL METHOD (MAH) USING ANATASE AS TITANIUM PRECURSOR. In this work barium titanate (BT) and strontium titanate (ST) were prepared by Microwave-Assisted Hydrothermal (MAH) method, using a Ti precursor different from those shown in the literature and various concentrations (1, 3 e 6 mol L -1 ) of KOH mineralizer. As a titanium precursor, an anatase complex with hydrogen peroxide were used. For the precursors of barium and strontium, chlorides were used. The materials resulting from the synthesis processes were characterized in room temperature by different techniques as like: X-Ray Diffraction (XRD), micro-Raman Spectroscopy, UV-Vis, Scanning Electron Microscopy (SEM) and Photoluminescence (PL). The results show that there were differences in crystallinity, morphology, number of phases and photoluminescence depending on the concentration of the mineralizer.Keywords: titanates; barium; strontium; mineralizer; microwave; methods. INTRODUÇÃODentre as diversas propriedades que determinados materiais cerâmicos podem exibir, tais como a ferroeletricidade, piezeletricidade, propriedades eletro-ópticas, magneto-ópticas e outras, que permitem o desenvolvimento de uma ampla variedade de novos dispositivos, grande parte destas podem ser encontradas na classe das cerâmicas perovskitas. Esta classe é constituída de elementos metálicos e não--metálicos, tendo como fórmula estequiométrica A m B n X p , em que A e B são cátions. O átomo A é o maior deles e pode pertencer a uma grande variedade de elementos, tais como metais alcalinos, os alcalinos terrosos e elementos terras-raras. O átomo B pode ser constituído por um número ainda maior de elementos, cerca da metade da tabela periódica, inclusive os metais de transição. X representa o ânion, m, n e p são os índices estequiométricos. A classe das perovskitas é um caso especial desta estrutura A m B n X p , ela refere-se à forma mais comum para os índices m, n e p encontrada na natureza (1, 1 e 3 respectivamente), adquirindo a fórmula geral: ABX 3. 1Uma das subclasses da estrutura perovskita com estequiometria ABX 3 é aquela em que o sítio X é ocupado pelo halogênio oxigênio. Neste último caso, estes materiais são chamados Óxidos Perovskitas, com fórmula ABO 3 . As perovskitas mais comuns são aquelas em que A é um cátion de um elemento alcalino e B um metal de transição no mesmo estado de valência Figura 1. Um exemplo destes tipos de óxidos com estrutura tipo perovskita são os titanatos (B = Ti), que fazem parte de uma classe de materiais cerâmicos dielétricos, semicondutores, que exibem muitas das propriedades supracitadas e, por isso, apresentam um amplo potencial para aplicações tecnológicas de forma direta ou indireta. Em muitos casos, esta estrutura favorece a acomodação de uma grande quantidade de defeitos, provocando distorções na rede periódica que podem ser geradas por deslocamentos atômicos, rompimento de simetria, torções sobre ligações, vacâncias iônicas ou catiônicas ou ainda por uma mudança de coordenação...

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Crystal facet tailoring arts in perovskite oxides

Abstract: This review highlights various facet tailoring arts in perovskite structure oxides.

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Surfactant-Assisted Perovskite Nanofillers Incorporated in Quaternized Poly (Vinyl Alcohol) Composite Membrane as an Effective Hydroxide-Conducting Electrolyte

Surfactant-Assisted Perovskite Nanofillers Incorporated in Quaternized Poly (Vinyl Alcohol) Composite Membrane as an Effective Hydroxide-Conducting Electrolyte

Versatile Molten Salt Synthesis of Manganite Perovskite Oxide Nanocrystals and Their Magnetic Properties

Síntese de BaTiO3 e SrTiO3 pelo método hidrotermal assistido por micro-ondas utilizando anatase como precursor de titânio

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