Utjecaj miješanih oksida prijelaznih metala na polaronsku vodljivost vanadatno-fosfatnih stakala

disertacija

• Naslov (engleski): Influence of mixed transition metal oxides on the polaronic conductivity of vanadate-phosphate glasses
• Autor: Marta Razum
• Mentor: Ana Šantić (mentor)
• Član povjerenstva: Višnja Vrdoljak (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Marijana Jurić (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Jasminka Kontrec (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Kemijski odsjek); Zagreb
• Datum i država obrane: 2024-10-07, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Kemija
• Univerzalna decimalna klasifikacija (UDC): 54 - Kemija. Kristalografija. Mineralogija

Sažetak

U ovoj doktorskoj disertaciji istražena su strukturna i električna svojstva binarnih vanadatno-fosfatnih stakala, te ternarnih fosfatnih stakala u kojima je V2O5 zamijenjen s oksidima prijelaznih metala: WO3, MoO3 i Fe2O3. Struktura stakala istražena je Ramanovom spektroskopijom, a električna svojstva istražena su impedancijskom spektroskopijom. Istraživanje binarnog sustava pokazalo je da polaronska vodljivost u ovim staklima snažno ovisi o strukturi te je linearno povećanje vodljivosti s porastom udjela V2O5 posljedica ugradnje različitih vanadatnih poliedara koji se međusobno raznoliko povezuju u fosfatnoj mreži tvoreći višestruke pogodne puteve vodljivosti što povećava vjerojatnost polaronskih skokova. U ternarnim staklima zamjena V2O5 s WO3/MoO3 smanjuje polaronsku vodljivost, pri čemu se prijenos naboja odvija putem vanadatnih strukturnih jedinica. Kod stakala s Fe2O3, vodljivost pokazuje duboki minimum pri 27 % množinskog udjela Fe2O3 što se pripisuje prijelazu mehanizma iz transporta kroz dominantno vanadatnu strukturu u transport kroz strukturu s miješanim željeznim i vanadatnim jedinicama u kojoj ioni željeza doprinose polaronskom transportu.

Sažetak (engleski)

In this doctoral dissertation, the structural and electrical properties of binary vanadate-phosphate glasses, as well as ternary phosphate glasses where V2O5 is replaced with transition metal oxides, WO3, MoO3, and Fe2O3, were investigated. The glass structure was examined using Raman spectroscopy, while electrical properties were studied by impedance mspectroscopy. Research on the binary system revealed that polaronic conductivity in these glasses strongly depends on structure, with a linear increase in conductivity with increasing V2O5 content being a consequence of incorporating different vanadate polyhedra that are interconnected in the phosphate network, forming multiple favourable conductivity paths that increase the likelihood of polaronic jumps. In ternary glasses, replacing V2O5 with WO3/MoO3 reduces polaronic conductivity, with charge transfer occurring through vanadate structural units. In Fe2O3 glasses, conductivity exhibits a deep minimum at 27% Fe2O3 molar fraction, attributed to a transition from transport through a predominantly vanadate structure to transport through a mixed iron-vanadate structure where iron ions contribute to polaronic transport.

• Ključne riječi: električna svojstva; impedancijska spektroskopija; polaronska vodljivost; struktura; vanadatno-fosfatna stakla
• Ključne riječi (engleski): electric properties; impedance spectroscopy; polaronic conductivity; structure; vanadate-phosphate glasses
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:268746
• Datum promocije: 2024
• Studijski program: Naziv: Kemija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: poslijediplomski doktorski; Akademski / stručni naziv: doktor/doktorica znanosti, područje prirodnih znanosti, polje kemija (dr. sc.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Opseg: 139, XXIV str. ; 30 cm
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2024-07-17 12:08:45