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Síntese e propriedades de cerâmicas de LaxSr1-xCryFe1-y(Mn1-y)O3-δ para aplicações em célula de combustível e catalisadores (2018)

  • Authors:
  • Autor USP: SILVA, GABRIEL MAGALHÃES E - IF
  • Unidade: IF
  • Sigla do Departamento: FAP
  • Subjects: FÍSICA DA MATÉRIA CONDENSADA; CATALISADORES
  • Keywords: PEROVSKITA; ELETRODOS DE SOFC
  • Language: Português
  • Abstract: O mundo moderno é extremamente dependente de combustíveis fósseis como fonte de energia primária e essa forte dependência leva a problemas políticos, econômicos e ambientais. Como possível solução a esses problemas tem-se as células combustíveis, pois são dispositivos que geram energia elétrica limpa diretamente de reações eletroquímicas produzindo, além da energia elétrica, apenas calor e água. Logo, percebe-se que essas células são fontes de energia confiáveis, renováveis e não poluentes, que contribuem para o desenvolvimento sustentável. Devido a isso, este trabalho teve como objetivo principal a síntese (por um método inédito) e a caracterização de materiais porosos a base de cromita de lantânio, LaxSr1-xCryFe1-y(Mn1-y)O3-?, para possível implementação como material de anodo e catodo de célula a combustível de óxido sólido (SOFC). Particularmente, estudos com anodos nos quais o transporte eletrônico é feito por materiais cerâmicos ao invés de metais são a área mais promissora na pesquisa recente. Além disso, materiais a base de manganita de lantânio dopadas com estrôncio são na atualidade os materiais mais usados na construção do catodo da SOFC. Nesta tese os materiais foram sintetizados pelo método sol-gel com agentes direcionador e dilatador de estrutura, resultando em materiais porosos em forma de esponja e com a estrutura perovskita, porém com fases espúrias. Foi estudada a influência do processamento de calcinação e de dopagem sobre as estruturas cristalográficas e porosas dos materiais. A maior temperatura de calcinação favoreceu a formação da estrutura perovskita com a retenção da fase romboédrica e reduziu a presença das fases espúrias, porém reduziu a porosidade, principalmente dos menores mesoporos, e a área superficial dos materiais.Por outro lado, ao dopar o sítio B os materiais com 75 %mol de La e calcinação a 1000 °C, observou-se a formação de um maior volume de mesoporos, ao mesmo tempo, que produziu uma maior quantidade de mesoporos menores e favoreceu a retenção da fase romboédrica da estrutura perovskita. Quanto ao comportamento eletrocatalítico, as células com eletrodos confeccionados a partir de La0,33Sr0,66Cr0,33Mn0,33O3-? apresentaram os melhores resultados tanto para anodo como para catodo entre as amostras avaliadas na tese. Além do mais, foram obtidos dois materiais, um cerâmico (La0,33Sr0,66Cr0,33Mn0,33O3-?) e um compósito cerâmico (La0,33Sr0,66Cr0,33Mn0,33O3-? + ZrO2 8%mol Y2O3) bons candidatos a catodo da SOFC. Esses materiais possuem uma composição química não encontrada na literatura para tal finalidade, ou seja, são inéditos.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 09.04.2018
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      SILVA, Gabriel Magalhães e; FANTINI, Márcia Carvalho de Abreu. Síntese e propriedades de cerâmicas de LaxSr1-xCryFe1-y(Mn1-y)O3-δ para aplicações em célula de combustível e catalisadores. 2018.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2018. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-19092018-155147/pt-br.php >.
    • APA

      Silva, G. M. e, & Fantini, M. C. de A. (2018). Síntese e propriedades de cerâmicas de LaxSr1-xCryFe1-y(Mn1-y)O3-δ para aplicações em célula de combustível e catalisadores. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-19092018-155147/pt-br.php
    • NLM

      Silva GM e, Fantini MC de A. Síntese e propriedades de cerâmicas de LaxSr1-xCryFe1-y(Mn1-y)O3-δ para aplicações em célula de combustível e catalisadores [Internet]. 2018 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-19092018-155147/pt-br.php
    • Vancouver

      Silva GM e, Fantini MC de A. Síntese e propriedades de cerâmicas de LaxSr1-xCryFe1-y(Mn1-y)O3-δ para aplicações em célula de combustível e catalisadores [Internet]. 2018 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-19092018-155147/pt-br.php

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