Kemijski i tlačni inženjering perovskita na bazi kobalta - DOK
Glavni istraživač
Kobaltni oksidi tipa perovskita atraktivni su spojevi za fotonaponske uređaje, katalizatore, termoelektrike, baterije, superkondenzatore i uređaje za pohranu. Jedinstvena kemijska, fizikalna i mehanička svojstva rezultat su prilagodljivosti njihove kristalne strukture, koja se može podesiti kemijskim inženjerstvom (npr. dopiranjem) i/ili post-sintetskim tretmanom pod visokim tlakom. Sinergija saznanja o sintezi ovih materijala, te njihovog odgovora na kompresiju/dekompresiju, omogućiti će razumijevanje sprege struktura-svojstvo pri visokim tlakovima. Projektni prijedlog ima za cilj stjecanje komplementarnog znanja o odnosu putova sinteze perovskita na bazi kobalta (LaXCa1-XCoyM1-yO3-d (M = Ni, Co, Cr, Fe, x = 0.1-0.5; y = 0.1-1.0) i rasvjetljavanja njihovih fundamentalnih kristalografskih i fizikalno-kemijskih svojstava. Za dobivanje različitih morfologija i kemijskih struktura koristiti će se sol-gel, koprecipitacija i mehanokemija, dok će se kristalne strukture i fazne stabilnosti podešavati strategijom dopiranja. Proučiti će se utjecaj konvencionalnog sinteriranja, te taloženja u plazmi na transformacije kristalnih struktura, te njihove termoelektrične, elektrokatalitičke i kemokatalitičke funkcionalnosti. Pored kemijskog inženjerstva, hidrostatski tlak će se koristiti kao čisti alat za podešavanje struktura perovskita i njihovih funkcionalnosti, što može rezultirati nizom, egzotičnih svojstava: sužavanje energijskog procijepa, pojačanje intenziteta fotoluminiscencije, zadržavanje visokotlačne faze pri ambijentalnim uvjetima, metalizacija, amorfizacija i fazni prijelazi. Spektar in situ metoda pri visokom tlaku (rendgenska difrakcija u prahu, Ramanova i apsorpcijska spektroskopija te mjernja električnog otpora) do 50 GPa poboljšat će fundamentalno razumijevanje mehanizma koji leži u sprezi strukture i svojstava perovskita, a koja rasvjetljuju pozadinu iznimnih svojstava kao rezultat primjerene dopiranja i kompresije/dekompresije u području vrlo visokih tlakova.