Υποστήριξη Διδακτορικής Διατριβής - Αλέξανδρος Σαφάκας

Έγινε συγκριτική αξιολόγηση της συμπεριφοράς  μιας σειράς οκτώ περοβσκιτικών οξειδίων με γενικό τύπο La_0.8Sr_0.2Co_xFe_1-xO₃, συμπεριλαμβανομένων των οξειδίων La_0.8Sr_0.2FeO₃ και La_0.8Sr_0.2CoO₃, ως καταλυτών πλήρους οξείδωσης CO και προπανίου, καθώς και ως ηλεκτροκαταλυτών αναγωγής οξυγόνου για εφαρμογή σε στοιχεία καυσίμου υψηλής θερμοκρασίας με κεραμικό ηλεκτρολύτη και σε στοιχεία καυσίμου χαμηλής θερμοκρασίας σε αλκαλικό περιβάλλον. Από μελέτη της καταλυτικής συμπεριφοράς κόνεων La_0.8Sr_0.2Co_xFe_1-xO₃ στην οξείδωση CO και προπανίου υπό οξειδωτικές και στοιχειομετρικές συνθήκες τροφοδοσίας, προέκυψε ως γενικό συμπέρασμα ότι αύξηση της αναλογίας Co/Fe στη σύσταση του περοβσκιτικού οξειδίου οδηγεί σε αύξηση της καταλυτικής δραστικότητας, περισσότερο εμφανή για οξειδωτικές συνθήκες. Μελέτη των χαρακτηριστικών σύνθετης αντίστασης ηλεκτροδίων La_0.8Sr_0.2Co_xFe_1-xO₃ εναποτεθειμένων σε στερεό ηλεκτρολύτη CeO₂-Gd₂O₃, για μερικές πιέσεις οξυγόνου PO₂ στην περιοχή 0.7 έως 100 kPa και θερμοκρασίες από 600 έως 850 ^οC, έδειξε ότι τα χαρακτηριστικά αυτά διαμορφώνονται από έως και δύο κύριες διεργασίες, των οποίων η σχετική συνεισφορά στην συνολική αντίσταση πόλωσης υπό συνθήκες ανοικτού κυκλώματος διαφοροποιείται ανάλογα με την PO₂, τη θερμοκρασία και την αναλογία Co/Fe. Τέλος, μελέτη της δραστικότητας ηλεκτροκαταλυτών αποτελούμενων από μίγμα La_0.8Sr_0.2Co_xFe_1-xO₃ και αγώγιμου άνθρακα όσον αφορά στην αναγωγή οξυγόνου σε αλκαλικό διάλυμα σε θερμοκρασία δωματίου, κυρίως με χρήση της τεχνικής του ηλεκτροδίου περιστρεφόμενου δίσκου,  έδειξε ότι  σταδιακή υποκατάσταση του Fe από Co στη σύσταση του οξειδίου οδηγεί σε αύξηση της ηλεκτροκαταλυτικής δραστικότητας. Παράλληλα, διαπιστώθηκε αύξηση του αριθμού των ανταλλασσόμενων ηλεκτρονίων ανά μόριο οξυγόνου, από περίπου 2 για τον ηλεκτροκαταλύτη La_0.8Sr_0.2FeO_3-δ/C σε περίπου 4 για τον  La_0.8Sr_0.2CoO_3-δ/C, υποδηλώνοντας σταδιακή μεταβολή στο μηχανισμό της αντίδρασης. Σε όλες τις ανωτέρω περιπτώσεις, η παρατηρηθείσα συμπεριφορά συσχετίστηκε κύρια με επαγόμενες διαφοροποιήσεις  στην ηλεκτρονική δομή των Β-κέντρων (κέντρα Co και Fe) της επιφάνειας  του περοβσκιτικού οξειδίου λόγω μεταβολής του λόγου Co/Fe, καθώς και με αλλαγές  της συγκέντρωσης των κενών θέσεων ιόντων οξυγόνου.