Cinética de reacciones sólido-gas en la formación de la perovskita doble Sr2Fe1+xMo1-xO6

Abstract

The magnetoresistance in double perovskite presented Sr2FeMoO6 , called the research interest in knowing answers on the magnetic behavior of these materials . However, the study of the kinetics of formation of these oxides is not well defined and therefore there is no clear method of obtaining double perovskites . Consequently, it is very important this research to establish the most favorable process parameters that lead to the stoichiometric product formation, allowing the experimental reproducibility. In this work , first and SrFeO2.5 SrMoO4 ​​precursors were synthesized by means of non-isothermal calcination of the starting reactant , and Fe2O3/SrCO3 MoO3/SrCO3 respectively . The kinetic study showed that SrMoO4 ​​he begins his training to 400◦C and ends his reaction to 700◦C , yielding an activation energy of 227.5 kJ / mol. Furthermore, the formation of the precursor SrFeO2.5 performed between 600◦C and 1000◦C and an activation energy of 257 kJ / mol was obtained. To analyze the kinetic behavior of the precursor mixture , experiments were carried out at high temperature preliminary thermogravimetric . First, a reduction process was conducted nonisothermal , resulting in an excess of mass loss compared to theoretically calculated . This excess weight loss is due to the instability of SrFeO2.5 during the heating cycle which has not been reported in the literature. As a result , an isothermal reduction of a mixture of precursors is carried out , heating same to the reduction temperature using a high heating rate in He atmosphere to minimize decomposition of the precursor at early SrFeO2.5 temperatures. However, the reduction products were Sr2Fe0.71Mo1.29O6 and SrFeO2.7035 found.

La magnetorresistencia presentada en la perovskita doble Sr2FeMoO6, llama el interés de la investigación por conocer respuestas sobre el comportamiento magnético de estos materiales. Sin embargo, el estudio de la cinética de formación de estos óxidos no está bien definido y por lo tanto no hay un método claro de la obtención de las perovskitas dobles. Consecuentemente, es de gran importancia realizar esta investigación para establecer los parámetros del proceso más favorables que conlleven a la formación estequiométrica del producto, permitiendo la reproducibilidad experimental. En este trabajo, primeramente se sintetizaron los precursores SrMoO4 y SrFeO2.5 , por medio de calcinación no isotérmica de los reactivos iníciales, MoO3/SrCO3 y Fe2O3/SrCO3 respectivamente. En el estudio cinético demostró que el SrMoO4 inicia su formación a los 400?C y termina su reacción a los 700?C, obteniéndose una energía de activación de 227.5 kJ/mol. Por otro lado, la formación del precursor SrFeO2.5 se lleva a cabo entre 600?C y 1000?C y se obtuvo una energía de activación de 257 kJ/mol. Con el fin de analizar el comportamiento cinético de la mezcla de precursores, se llevaron a cabo experimentos termogravimétricos preliminares a alta temperatura. Primeramente, se realizó un proceso de reducción no isotérmico, teniendo como resultado un exceso de pérdida de masa respecto al calculado teóricamente. Este exceso de pérdida de peso es debido a la inestabilidad del SrFeO2.5 durante el ciclo de calentamiento lo cual no ha sido reportado en la literatura. Como consecuencia, se realizó una reducción isotérmica de una mezcla de precursores, calentando los mismos a la temperatura de reducción usando una tasa de calentamiento alta en atmosfera de He para minimizar la descomposición del precursor SrFeO2.5 a temperaturas tempranas. Sin embargo, los productos de reducción encontrados fueron Sr2Fe0.71Mo1.29O6 y SrFeO2.7035.