La synthèse, la structure et les propriétés des conducteurs d’ions oxydes Bi2O3 dopés

sont de plus en plus étudiées depuis de nombreuses années en raison de leur application dans des dispositifs présentant un intérêt économique élevé tels que les piles à combustible à oxyde solide (SOFC), les capteurs d’oxygène, les membranes céramiques denses pour la séparation de l’oxygène et les réacteurs membranaires pour la catalyse oxydative. Les oxydes de bismuth présentent des formes polymorphes, telles que δ-, β- ou γ-Bi2O3, avec un grand potentiel pour de telles applications, seuls ou en combinaison avec d’autres oxydes. La présente étude étudie l’influence d’ions sélectionnés (Fe3+, Sb3+ / Sb5+ et Ta5+), introduits comme dopant dans α-Bi2O3 et leur effet sur la structure et les propriétés des formes polymorphes d’oxyde obtenues à haute température. Le rapport molaire était Bi2O3: MxOy 0,95: 0,05 où M = Fe2O3, Sb2O3 ou Ta2O5, respectivement.

Les changements structurels de α-Bi2O3 ont été analysés par diffraction des rayons X en poudre, analyse SEM/EDX et spectroscopie infrarouge. Les changements structurels sont corrélés avec les caractéristiques de la céramique en vrac (densité, porosité) et leur comportement électrique en fonction de la température. La présence de certains dopants (antimoine et tantale) sur les sites de bismuth élargit et améliore la stabilité des formes polymorphes, ce qui est pertinent pour une application potentielle.



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