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Ceria-based compounds with trivalent dopant ions are currently being investigated as electrolytes for solid oxide fuel cells operating at low to intermediate temperatures. In these materials, the dependence of the ionic conductivity on the dopant content, the relative cation size and the dopant/vacancy or vacancy/vacancy interactions are the subject of intense research, but there is scarce information about a possible correlation between these properties and microstructural ones, such as texture. Here, we address this question in the heavily doped fluorite-like La2Ce2O7 oxide, using a combination of X-ray diffraction, electron microscopy, optical absorption, Raman scattering and impedance spectroscopy. In all cases, materials with varying degree of 〈1 1 1〉 texture are compared with untextured samples. In this context, the most relevant Raman signatures are the fluorite-like mode at ∼448 cm−1 and a vacancy-related band at ∼578 cm−1. Although remarkable changes were observed upon varying the sintering temperature or the excitation wavelength, both textured and untextured materials displayed similar evolution. A selective enhancement of the vacancy-related band was observed upon decreasing the excitation wavelength from 647 to 488 nm, which is attributed to a resonance phenomenon involving vacancy-related electronic transitions. An indication of incipient vacancy ordering was given by the observation of an intense band at ∼346 cm−1, denoting C-R2O3-like short-range order; its enhancement with the annealing temperature is attributed to the growth of the C-like regions. Conductivity was measured in textured and untextured, fully dense pellets, in the former along and across the texture direction. Impedance plots suggest that the conductivity is dominated by oxide ions and do not allow to separate a grain boundary contribution in these materials with grain size around 1–2 μm. The conductivity amounts to around 10−5 S/cm at 650 K, with activation energy of 1.08–1.16 eV in the temperature range from around 470 to 870 K. Results were similar in textured and untextured materials. We conclude that there is no significant correlation between texture and vacancy concentration or vacancy ordering. A similar conclusion – no influence of texture – is reached concerning the electrical properties. Resumen: Los compuestos a base de ceria dopada con iones trivalentes se están investigando como electrolitos para pilas de combustible de óxido sólido que funcionen a temperaturas bajas o intermedias. En estos materiales se ha estudiado profusamente la dependencia de la conductividad iónica con el contenido de dopante, el tamaño relativo de los cationes y las interacciones dopante/vacante o vacante/vacante, pero hay escasa información sobre la posible correlación entre estos factores y propiedades microestructurales como la textura. En este trabajo abordamos esta cuestión en la fluorita defectiva La2Ce2O7, utilizando para su caracterización difracción de rayos X, microscopía electrónica, absorción óptica, dispersión Raman y espectroscopia de impedancia. En cada caso se comparan materiales con distinto grado de textura a lo largo de las direcciones y muestras sin textura. En este contexto, los indicadores más relevantes del espectro Raman son el modo de tipo fluorita en ∼448 cm-1 y una banda relacionada con las vacantes en ∼578 cm-1. Aunque se observaron cambios notables al variar la longitud de onda de excitación o la temperatura de sinterización, la evolución fue similar en materiales texturados y no texturados. La banda relacionada con las vacantes se intensifica al disminuir la longitud de onda de excitación de 647 a 488 nm, lo que se atribuye a un fenómeno de resonancia entre la energía de excitación y transiciones electrónicas asociadas a las vacantes. Por otra parte, la presencia de una banda en torno a 346 cm-1, típica de fases C-R2O3, sugiere que existe un cierto grado de ordenamiento de vacantes a corto alcance. El aumento de la banda con la temperatura de sinterización se atribuye al crecimiento de las regiones de tipo C. Se midió la conductividad eléctrica en cerámicas densas texturadas y no texturadas, en el primer caso paralela y perpendicularmente a la dirección de la textura. Los gráficos de impedancia sugieren que la conductividad se debe principalmente a iones de oxígeno y no permiten separar una contribución de las fronteras de grano en estos materiales con un tamaño de grano de alrededor de 1 a 2 μm. La conductividad es ∼10-5 S/cm a 650 K, con una energía de activación de 1,08 a 1,16 eV en el intervalo de temperaturas de ∼470 a 870 K. Se obtuvieron resultados similares en materiales texturados y no texturados. Se concluye que no existe una correlación significativa entre la textura y la concentración de vacantes o el ordenamiento de las mismas. Se llega a una conclusión similar en lo que se refiere a las propiedades eléctricas.

An exhaustive study of the phase diagram of binary system Li2SO4-Na2SO4 is presented. Phase diagram was determined using thermo-X-ray diffraction in powder samples and calorimetry ATD. A new phase with formula Li2-xNaxSO4 has been obtained, with 1 ≤ x ≤ 1.22. The crystal structure of β-LiNaSO4 was determined from single-crystal X-ray diffraction. This study shows that the crystals usually become twinned when the growth is by solution; which explains the poor spontaneous polarization. The Raman dispersion of Li2SO4, Na2SO4 and LiNaSO4 compounds is explained from the structural data. The measurements have been made at different heating and cooling rate.Se presenta un estudio exhaustivo del diagrama de fase del sistema binario Li2SO4-Na2SO4. El diagrama de fases se determinó mediante termo-difractometría de rayos-X en muestras de polvo y calorimetría ATD. Se obtiene una nueva fase de fórmula Li2-xNaxSO4, con 1 ≤ x ≤ 1.22. La estructura cristalina de β-LiNaSO4 se determinó por difracción de rayos-X sobre un monocristal. Este estudio muestra que los cristales usualmente se maclan cuando el crecimiento es por solución, lo cual explica la baja polarización espontánea. Se explica la dispersión Raman de los compuestos Li2SO4, Na2SO4 y LiNaSO4, a partir de los datos estructurales. Las medidas experimentales se han efectuado a diferentes velocidades de calentamiento y enfriamiento.

Polymer composites based on thermoplastic elastomer and single-walled carbon nanotubes have been investigated. In particular, the effect of the incorporation of SWNTs on physical and thermal properties of the material are described. The results indicate that the SWNT act as nucleant agent, sensibly accelerating the PP crystallization in PP-EPDM blends. It is of interest to note that this effect is not linearly dependent on the SWNTs’ content, showing a saturation of the nucleant effect at high nanotube concentrations. The maximum nucleant effect was observed at low nanotubes concentration (0.5%). Similar results were obtained by dynamic mechanical analysis, with an increase of the storage modulus by incorporating of low nanotubes contents. However, a further increase in the SWNTs content dramatically decreases the storage modulus. Raman spectroscopy and scanning electron microscopy were successfully applied to demonstrate that changes in the properties of the composite films, can be explained in terms of the structural variations in the composite.En el presente estudio se han preparado nanocomposites de elastómeros termoplásticos basados en mezclas de polipropileno (PP) y terpolímeros de etileno-propileno dieno (EPDM) reforzados con nanotubos de carbono. En concreto, se ha analizado el efecto de la incorporación de los nanotubos sobre las propiedades físicas y térmicas del material. Los resultados indican que los nanotubos actúan como nucleantes, acelerando notablemente la cristalización del PP en mezclas PP-EPDM. Es importante destacar que este efecto no es lineal con el porcentaje de nanotubos en el composite, observándose una saturación a altos contenidos de nanotubos. Se ha observado que la máxima nucleación se obtiene a concentraciones de 0.5% de nanotubos en el composite. El análisis mecanodinámico muestra resultados similares, observándose un aumento del módulo de almacenamiento a bajos contenidos de nanotubos, disminuyendo considerablemente a concentraciones de nanotubos superiores al 0.5%. Por su parte, la espectroscopía Raman y microscopía electrónica de barrido permitieron determinar que estos cambios en las propiedades se deben a cambios estructurales en el composite.

In this paper we analyse the infrared and Raman spectra of two thiophene-based oligomers functionalized with aminomethyl groups in the α,α´-positions, in both neutral and oxidized states. These results will be extrapoled when these systems are assembled in Langmuir-Blodgett or CVD thin films.En este artículo analizamos los espectros Raman de dos oligómeros de tiofeno funcionalizados selectivamente con grupos aminometilos en sus posiciones α,α´ tanto en estado neutro como oxidado. Los resultados obtenidos pueden ser utilizados para analizar las propiedades electrónicas de dichos compuestos cuando se disponen en láminas delgadas de tipo Langmuir- Blodgett o CVD.

The preparation and characterization of mixed crystals with formula Li(NH4)1-xKxSO4 has been carried out. The characterization was by thermal analysis (DSC and ATD), X-ray diffraction on powder and single crystal samples at variable temperature and Raman spectroscopy at variable temperature. Two type of phases have been obtained: A solid solution with 0.94 < x < 1, with the same phases to those observed in the LiKSO4, but new phases, which are not shown by the LiKSO4, can be obtained according to the crystallization process. The second type of compounds have the formula Li(NH4)0.53K0.47SO4, with an hexagonal structure (a ≈ 3 aLiKSO4). This compound have a phase transition at 463K.En este trabajo se estudia la preparación y caracterización de las fases de los cristales mixtos de fórmula Li(NH4)1-xKxSO4. La caracterización se ha efectuado por análisis térmico con DSC y ATD, difracción de rayos-X sobre polvo cristalino con temperatura variable, difracción de rayos-X sobre muestra monocristalina a temperatura variable a fin de determina su estructura cristalina y por espectroscopia Raman a temperatura variable. Se han obtenido dos tipos de fases. Una solución sólida con 0.94 < x < 1 que presenta los mismos tipos estructurales que el LiKSO4, pero según el método de cristalización pueden aparecer nuevas fases que no presenta el LiKSO4. El segundo tipo de compuesto tiene por fórmula Li(NH4)0.53K0.47SO4, el cual presenta una estructura hexagonal con parámetro a ≈ 3 aLiKSO4. Este compuesto tiene por encima de la temperatura ambiente una sola transición a 463K.

A systematic characterisation of single wall carbon nanotubes (SWCNTs) material after successive purification steps, including reflux treatment with nitric acid, air-oxidation and annealing, has been performed. During the nitric acid reflux treatment, micro Raman spectroscopy further proves that the SWCNTs diameter distribution can be selectively tuned towards smaller tubes. On the other hand, the subsequent oxidation/ annealing processes lead to samples preferentially containing larger tube diameter. These findings are further underlined by transmission electron microscopy. The applied purification process efficiently removes the undesired species of metal nanoparticles and amorphous carbon thus resulting in a high quality SWCNTs material.Se ha llevado a cabo una caracterización sistemática de nanotubos de carbono de capa única tras sucesivos pasos de purificación (tratamiento a reflujo con ácido nítrico, oxidación al aire y anelado). Durante el tratamiento a reflujo con ácido nítrico, la espectroscopía Raman reveló un desplazamiento de la distribución de diámetros de los nanotubos hacia tamaños menores, sin embargo, los procesos siguientes de oxidación y de anelado aumentaron el contenido de nanotubos de mayor diámetro. La morfología de los haces de nanotubos caracterizada por microscopía electrónica de transmisión ha mostrado un aumento del tamaño de los mismos. Los procesos de purificación aplicados han originado un material con nanotubos de carbono de capa única de alta calidad, con una importante reducción de especies no deseadas tales como carbono amorfo y nanopartículas metálicas.