Влияние влажности на протонную проводимость полисурьмяной кристаллической кислоты
3

Введение

Актуальность темы

Научный интерес к явлению протонного транспорта связан с уникальностью иона водорода как подвижного носителя заряда: малым ионным радиусом и массой, отсутствием электронной оболочки. Область возможного практического применения твердых протонных проводников чрезвычайно широка. На основе протонных проводников создаются высокоэффективные и экологически чистые источники энергии, сенсоры, реакторы, электрохромные устройства. Интерес представляет исследование низкотемпературных протонных проводников - соединений обладающих высокой протонной проводимостью при температурах близких к комнатной Изучение механизма протонного транспорта в этих материалах усложняется одновременным влиянием на их физико-химические свойства многих факторов. Параметры транспорта определяются особенностями кристаллической и микроструктуры и зависят от внешних условий: температуры, влажности и т.д. Отсутствие систематических исследований влияния указанных факторов на протонную проводимость ряда соединений обусловливают целый ряд принципиальных проблем, связанных с механизмом быстрого протонного переноса, состоянием протонов в монокристаллах и поликристаллических образцах и т.д. Среди перспективных соединений, на основе которых могут быть созданы ионообменники и протонные проводники, является кристаллическая полисурьмяная кислота (ПСКК) и ее производные со структурой типа пирохлора [1].

ПСКК относится к классу неорганических ионообменных материалов, которые используются для создания композиционных ионообменных мембран [1]. По данным [2, 3] ПСКК имеет структуру пирохлора (пр.гр. симметрии Fd3m), трехмерный остов которой образован сочлененными по вершинам [SbVO6]-октаэдрами. В этой структуре ионы сурьмы и кислорода занимают 16с- и 48f- правильные системы точек, а противоионы (ионы оксония) [2] статистически размешаются в 16d-позициях [4].