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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 está en el estado de oxidación +3. [ cita requerida ]

Preparación

El niquelato de neodimio se puede preparar disolviendo óxido de neodimio (III) y óxido de níquel (II) en ácido nítrico , seguido de calentar 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) por 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 de 200 K, [7] que es más alta que la del niquelato de praseodimio (130 K) pero más baja que la del niquelato de samario (400 K). [5] [7] [8] [ página necesaria ] Se transforma de antiferromagnetismo a paramagnetismo . Se ha demostrado que es 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 de NiO 6 . [5] [6] Es el único niquelato de latánido que tiene la misma 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" del oxígeno en el niquelato de neodimio, lo que lo convierte en un conductor exitoso 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 del 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". Journal of Solid State Chemistry . 81 (2): 208–216. Bibcode :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 compuestos policristalinos de Ln NiO 3 ( Ln = Pr, Nd, Sm) preparados a través de diferentes precursores". Journal of Solid State Chemistry . 151 (2): 298–307. Bibcode :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 mediante reducción a baja temperatura de NdNiO 3 con hidruro de sodio". Solid State Sciences . 5 (6): 839–850. Bibcode :2003SSSci...5..839H. doi :10.1016/S1293-2558(03)00111-0.
  5. ^ abcdef Yang, Hongwei; Wen, Zhiwei; Shu, Jun; Cui, Yajing; Chen, Yongliang; Zhao, Yong (2021). "Propiedades estructurales, eléctricas y magnéticas de Nd 1– x Sr x NiO 3 ( x = 0–0,3) en masa". Comunicaciones de estado sólido . 336 : 114420. Código Bibliográfico :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 las propiedades magnéticas de las nanopartículas de NdNiO 3 ". Journal of Solid State Chemistry . 294 : 121865. Bibcode :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 radiofrecuencia de películas delgadas de níquel de tierras raras (RNiO3) con transiciones de metal aislante". En Lamont, Paul W. (ed.). Investigación de vanguardia en ciencia de materiales . Nova Publishers. págs. 277–310. ISBN 9781600217982. Recuperado el 21 de abril de 2016 .
  8. ^ Jorgensen, Finn (1996). Manual completo de grabación magnética . McGraw-Hill.
  9. ^ Chauveau, F.; Mougin, J.; Bassat, JM; Mauvy, F.; Grenier, JC (2010). "Un nuevo material de ánodo para electrolizadores de óxido sólido: el niquelato de neodimio Nd2NiO4 + δ " . Journal of Power Sources . 195 (3): 744–749. Bibcode :2010JPS...195..744C. doi :10.1016/j.jpowsour.2009.08.003. ISSN  0378-7753.