Activity

Rezumat - Raport Final

Principalul obiectiv al acestui proiect a fost obtinerea de materiale monofazice de tipul CuMnO2 prin diferite metode de sinteza. Astfel au fost efectuate studii sistematice pentru prepararea materialelor de tip crednerite prin metode de sinteza clasice (hidrotermala la temperaturi si presiuni joase si reactie directa in stare solida in tuburi de cuart inchise sub vid si in atmosfera controlata de Ar si neconventionale (hidrotermala la temperaturi si presiuni inalte, hidrotermala asistata in camp de microunde si prin coprecipitare asistata ultrasonic. Aceste sinteze au fost realizate pornind de la diferite clase de precursori (sulfati, nitrati si/sau cloruri, oxizi) si au fost modificati parametrii de reactie in scopul de a explora importanta acestora asupra formarii fazei de tip CuMnO2, dar si pentru a determina conditiile optime de obtinere in functie de: natura si concentratia precursorilor, pH-ul, temperatura, timpul de reactie, gradul de umplere al autoclavei, prezenta agentului reducator in solutie.

In cadrul acestui proiect pentru caracterizarea compusilor obtinuti de tipul Cu1+xMn1-xO2 si CuMn1-xM1-xO2 (x=0-0.08, M=Mg, Al, Sc) s-au folosit tehnici experimentale variate si complementare intr-un domeniu larg de temperatura si la diferite scale (microscopica/macroscopica). Cercetarile efectuate au permis studiul morfologiei materialelor obtinute, a stucturii cristaline si magnetice, a proceselor de ordonare electrica si magnetica, precum si a proprietatilor fotocatalitice, in scopul obtinerii unei descrieri complete si ample a proprietatilor sistemelor studiate, in vederea utilizarii acestora in aplicatii multifunctionale.

Studiul relatiilor dintre structura si proprietati a evidentiat efectul substitutiei cu 6% Al3+ si Mg2+ asupra proprietatilor magnetice si catalitice in nanomaterialele de CuMnO2 : frustrarea magnetica este ridicata in pofida diminuarii dimensiunilor particulelor (valoarea magnetizarii la temperaturi joase creste in urma substitutiei), insa activitatea catalitica a materialelor substituite este diminuata. Mai mult, in cercetarile efectuate s-a observat ca proprietatile magnetice sunt diferite pentru compusii crednerite policristalini comparativ cu materialele de dimensiuni nanometrice, unde nu este observata tranzitia de faza magnetica la TN=65K.

Studiul proprietatilor optice si electrice a materialelor sintetizate arata posibilitatea adaptarii acestora pentru aplicatii TCO (oxizi conductori transparenti) sau pentru celule solare de tip p. De asemenea, acestea au prezentat activitate catalitica in producerea de hidrogen.

Raportul stiintific complet este disponibil la Autoritatea Contractanta UEFISCDI.

Diseminarea rezultatelor prin publicarea de articole stiintifice si prezentari la conferinte internationale:

  • Lucrari ISI acceptate: 2
  • Lucrari ISI in evaluare: 3
  • Capitol de carte: 1
  • Participari la conferinte internationale: 11