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Niquelato de neodimio

El niquelato de neodimio es un niquelato de neodimio con una fórmula química NdNiO 3 . En este compuesto, el átomo de neodimio se encuentra en el estado de oxidación +3. [ cita necesaria ]

Preparación

El niquelato de neodimio se puede preparar disolviendo óxido de neodimio (III) y óxido de níquel (II) en ácido nítrico y luego calentando la mezcla en una atmósfera de oxígeno . [2]

También se puede preparar pirolizando una mezcla de nitrato de níquel y nitrato de neodimio . [2] [3]

Se descompone a alta temperatura (950 °C) con nitrógeno : [2]

4 NdNiO 3 → 2 Nd 2 NiO 4 + 2 NiO + O 2

También se puede reducir al compuesto de níquel monovalente NdNiO 2 mediante hidruro de sodio a 160 °C. [4]

Propiedades físicas

El niquelato de neodimio muestra una transición metal-aislante (MIT) a baja temperatura. [5] [6] La temperatura a la que se transforma (T MIT ) es 200 K, [7] que es superior a la del niquelato de praseodimio (130 K) pero inferior a la del niquelato de samario (400 K). [5] [7] [8] [ página necesaria ] Se transforma del antiferromagnetismo al paramagnetismo . Se ha demostrado que se trata de una transición de fase de primer orden (esto también se aplica al niquelato de praseodimio). [5] La temperatura (T N ) se puede cambiar variando la distorsión octaédrica del NiO 6 . [5] [6] Es el único niquelato de latánido que tiene el mismo T MIT que T N . [5]

Usos

En un estudio de 2010, se descubrió que el niquelato de neodimio como material de ánodo proporcionaba 1,7 veces la densidad de corriente de los ánodos LSM típicos cuando se integraba en un SOEC comercial y funcionaba a 700 °C, y aproximadamente 4 veces la densidad de corriente cuando funcionaba a 800 °. C. Se postula que el mayor rendimiento se debe a una mayor "sobreestequiometría" de oxígeno en el niquelato de neodimio, lo que lo convierte en un buen conductor tanto de iones como de electrones. [9]

El niquelato de neodimio también se puede utilizar en electrocatalizadores, transistores de sinapsis, energía fotovoltaica, resistencias de memoria, biosensores y sensores de campo eléctrico. [5]

Referencias

  1. ^ "Ficha de datos de seguridad Óxido de níquel y neodimio" (PDF) . LTS Research Laboratories, Inc. 13 de julio de 2015 . Consultado el 26 de marzo de 2022 .
  2. ^ abc Vassiliou, John K.; Hornbostel, Marc; Ziebarth, Robin; Disalvo, FJ (1989). "Síntesis y propiedades de NdNiO 3 preparado por métodos de baja temperatura". Revista de química del estado sólido . 81 (2): 208–216. Código Bib : 1989JSSCh..81..208V. doi :10.1016/0022-4596(89)90008-x. ISSN  0022-4596.
  3. ^ Escote, MT; da Silva, AML; Matos, JR; Jardim, RF (mayo de 2000). "Propiedades generales de los compuestos policristalinos de Ln NiO 3 ( Ln = Pr, Nd, Sm) preparados a través de diferentes precursores". Revista de química del estado sólido . 151 (2): 298–307. Código Bib : 2000JSSCh.151..298E. doi :10.1006/jssc.2000.8657.
  4. ^ MA Hayward, MJ Rosseinsky (junio de 2003). "Síntesis de la fase de Ni (I) de capa infinita NdNiO 2+ x por reducción a baja temperatura de NdNiO 3 con hidruro de sodio". Ciencias del Estado Sólido . 5 (6): 839–850. Código Bib : 2003SSSci...5..839H. doi :10.1016/S1293-2558(03)00111-0.
  5. ^ abcdef Yang, Hongwei; Wen, Zhiwei; Shu, junio; Cui, Yajing; Chen, Yongliang; Zhao, Yong (2021). "Propiedades estructurales, eléctricas y magnéticas del Nd 1 – x Sr x NiO 3 a granel ( x = 0–0,3)". Comunicaciones de estado sólido . 336 : 114420. Código Bib : 2021SSCom.33614420Y. doi :10.1016/j.ssc.2021.114420. ISSN  0038-1098.
  6. ^ ab Roy, Subir; Katoch, Rajesh; Gangineni, RB; Angappane, S. (2021). "Investigación de la temperatura de transición metal-aislante y propiedades magnéticas de nanopartículas de NdNiO 3 ". Revista de química del estado sólido . 294 : 121865. Código bibliográfico : 2021JSSCh.29421865R. doi : 10.1016/j.jssc.2020.121865. ISSN  0022-4596. S2CID  229489271.
  7. ^ ab Lafez, P.; Ruello, P.; Edely, M. (2008). "Propiedades eléctricas e infrarrojas de la pulverización catódica por RF de películas delgadas de níquel de tierras raras (RNiO3) con transiciones de aislantes metálicos". En Lamont, Paul W. (ed.). Investigación de vanguardia en ciencia de materiales . Editores Nova. págs. 277–310. ISBN 9781600217982. Consultado el 21 de abril de 2016 .
  8. ^ Jorgensen, finlandés (1996). El manual completo de grabación magnética . McGraw-Hill.
  9. ^ Chauveau, F.; Mougin, J.; Bassat, JM; Mauvy, F.; Grenier, JC (2010). "Un nuevo material anódico para electrolizador de óxido sólido: el niquelato de neodimio Nd 2 NiO 4+δ ". Revista de fuentes de energía . 195 (3): 744–749. Código Bib : 2010JPS...195..744C. doi :10.1016/j.jpowsour.2009.08.003. ISSN  0378-7753.