Aller au contenu principal
Accès ouvert déclaré 2026 article

Thermally stable and tunable hydride-ion incorporation in Sc-doped BaZrO₃

0Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
2Institutions déclarées
1Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : jp. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Hydride ions (H⁻) endow oxides with various functionalities such as catalytic activity and superconductivity. However, precise control of the H⁻ content is difficult because introduction of H⁻ depends on the reduction of transition-metal cations, which is governed not only by thermodynamic parameters such as T and pO₂ but also by kinetics. Additionally, charge compensation by unstable reduced cations makes H⁻ thermally unstable. This study proposes to enable H⁻ introduction by acceptor doping, where the H⁻ content is stoichiometric and its thermostability is enhanced owing to stable acceptors. Based on the defect formation energy calculations, Sc-doped BaZrO₃ was selected as a host oxide and heat-treated with CaH₂ at 500 °C for 48 h. Even under a strong reducing atmosphere, cation reduction hardly occurred, as confirmed by unchanged lattice parameters and the absence of Zr³⁺ electron paramagnetic resonance peaks. ¹H MAS NMR spectra revealed that H⁻ was successfully introduced and its content was precisely controlled by the acceptor doping level. Moreover, H⁻ compensated by the acceptor was retained above 800 °C regardless of H⁻ content, and Sc doping preferentially stabilized cis coordination, as confirmed by ⁴⁵Sc MAS NMR. Therefore, acceptor doping offers an effective approach for introducing stoichiometric and thermally stable H⁻ into oxides.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

Aucun DOI disponible pour le contrôle Crossref.

Où se fait cette recherche

  • Tohoku University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Kyoto University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Graduate School of Engineering Department of Materials Science pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Tohoku University, Kyoto University et Department of Materials Science — Graduate School of Engineering.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Hydrogen Storage and MaterialsLayered Double Hydroxides Synthesis and ApplicationsChemical Looping and Thermochemical Processes

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.