I conduttori di ioni di ossido sono stati sempre più studiati per molti anni a causa della loro applicazione in dispositivi ad alto interesse economico come celle a combustibile a ossido solido (SOFC), sensori di ossigeno, membrane ceramiche dense per la separazione dell’ossigeno e reattori a membrana Gli ossidi di bismuto presentano forme polimorfe, come δ -, β-o γ-Bi2O3, con un grande potenziale per tali applicazioni, da soli o in combinazione con altri ossidi. Il presente studio indaga l’influenza di ioni selezionati (Fe3+, Sb3+/Sb5+ e Ta5+), introdotti come droganti in α-Bi2O3 e il loro effetto sulla struttura e sulle proprietà delle forme polimorfiche di ossido ottenute ad alta temperatura. Il rapporto molare era Bi2O3: MxOy 0,95: 0,05 dove M = Fe2O3, Sb2O3 o Ta2O5, rispettivamente.
I cambiamenti strutturali di α-Bi2O3 sono stati analizzati mediante diffrazione a raggi X in polvere, analisi SEM/EDX e spettroscopia infrarossa. I cambiamenti strutturali sono correlati con le caratteristiche ceramiche di massa (densità, porosità) e il loro comportamento elettrico rispetto alla temperatura. La presenza di alcuni droganti (antimonio e tantalio) sui siti di bismuto ingrandisce e migliora la stabilità delle forme polimorfiche, che è rilevante per la potenziale applicazione.
