سنتز کربوترمال اکسیدهای فرعی تیتانیوم با استفاده از عوامل احیا کننده کربن بلک و پلی وینیل الکل

اخیرا، اکسیدهای فرعی یا اکسیدهای غیراستوکیومتری تیتانیوم با فرمول کلی TinO2n-1 به دلیل مقاومت خوردگی و رسانایی بالا، به عنوان مواد الکترودهای سرامیکی و پشتیبان مواد در پیل های سوختی مورد توجه می باشند. این اکسیدها که به نام فازهای ماگنلی تیتانیوم نیز شناخته می شوند به روش های متعددی، بویژه با احیای دی اکسیدتیتانیوم با هیدروژن و کربن تولید و با عنوان ایبونکس نامیده شده اند. در این پژوهش، ابتدا چگونگی انجام واکنش ها بوسیله نرم افزار ترمودینامیکیHSC Chemistry بررسی گردید، نتایج نشان داد که دستیابی به بیشترین مقدار فازهای مورد نظر(Ti4O7، Ti5O9 و Ti6O11) در بازه دمایی بین 1100 تا C°1200 حاصل می شود. سپس فازهای رسانای Ti4O7 و Ti5O9 و Ti6O11 به طور موفقیت آمیزی به روش کربوترمال و با استفاده از کربن بلک و پلی وینیل الکل در اتمسفر آرگون سنتز شدند. محصولات بدست آمده با پراش اشعه X و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرارگرفتند. همچنین مقاومت الکتریکی نمونه ها به روش چهار پروب اندازه گیری شد. نتایج تجربی نشان داد، کمترین مقاومت الکتریکی در نمونه محتوی 7 درصد وزنی پلی وینیل الکل که در دمای C° 1150 به مدت 2 ساعت سنتز شده است، بدست می آید. مشاهدات ریزساختاری شکلی یکنواخت، آگلومره کم و ساختاری شکننده را از سطح محصول بدست آمده نشان می دهد.