Síntesis, estructura, microestructura y propiedades eléctricas de Ce0,81Nd0,095Sm0,095O2−δ

Se empleó un proceso sol-gel modificado por combustión a baja temperatura asistido por maltosa y pectina para sintetizar nanopolvos de Ce0,8Sm0,2O2−δ (SDC 20), Ce0,81Nd0,095Sm0,095O2−δ (NSDC). El polvo de la muestra se sinterizó a 1250°C durante 6h para formar cerámicas densas con una densidad relativa superior al 95%. El refinamiento de Rietveld de los patrones de XRD en polvo indica un material monofásico con una estructura de fluorita cúbica. Los estudios de espectroscopia Raman confirman la solución sólida con evidencia de más vacantes de oxígeno en la muestra NSDC a la muestra SDC 20. Las imágenes SEM de las muestras muestran una superficie de alta densidad con pocos poros. Los resultados de EDX confirman la composición química de la muestra. Se realizaron mediciones de impedancia para estudiar las propiedades eléctricas. La muestra de NSDC mostró una conductividad mejorada (3,06×10−2S/cm a 600°C) sobre SDC 20 (2,16×10−2S/cm a 600°C) con menor energía de activación (0,81eV). Los valores específicos de conductividad de grano (σ*g) y del límite de grano (σ*gb) se calcularon utilizando correcciones de porosidad al modelo Bricklayer.
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