Condução protônica e efeito de bloqueio elétrico em cerâmicas de estrutura tipo perovskita dupla ordenada (2018)
- Autores:
- Autor USP: FRANCISCO, LUCAS HENRIQUE - IFSC
- Unidade: IFSC
- Sigla do Departamento: FCM
- Assuntos: ESPECTROSCOPIA; MATERIAIS CERÂMICOS; CONDUÇÃO
- Palavras-chave do autor: Complex perovskite; Condução protônica; Espectroscopia de impedância; Impedance Spectroscopy; Ordenamento estrutural; Perovskita complexa; Proton conduction; SOFC; Structural ordering
- Idioma: Português
- Resumo: O desenvolvimento de novos materiais cerâmicos condutores de prótons é tecnologicamente importante devido às suas aplicações como eletrólitos em células a combustível de óxido sólido (SOFCs), dispositivos eletroquímicos fontes de energia limpa e renovável. Entre os desafios encontrados na aplicação nessas células de novos óxidos cerâmicos prótoncondutores está a alta resistividade de seus contornos de grão, que bloqueiam eletricamente a corrente de defeitos protônicos. Esse fato torna relevantes as pesquisas sobre a natureza desse fenômeno de bloqueio e sua relação com as características próton-condutivas do material. Nesta dissertação, investigamos as propriedades do sistema não estequiométrico Ba3Ca1,18Nb1,82O9-δ, juntamente com os compostos Ba3Ca1,18Nb1,52R0,3O9-δ (R = Y, Gd, Sm, Nd). Pós cristalinos dessas composições foram sintetizados via reação em estado sólido e utilizados na fabricação de cerâmicas. Os materiais foram caracterizados do ponto de vista estrutural, microestrutural, vibracional e elétrico, utilizando diversas técnicas físicas e correlacionado as características de cada composição às suas propriedades condutivas. Experimentos de difração de raios X e cálculos de fator de estrutura revelaram o aparecimento de ordenamento estrutural na estrutura perovskita de todos os sistemas sintetizados, sendo a intensidade de reflexões características utilizada como parâmetro de ordenamento. A microestrutura das cerâmicas foi otimizada em função do tempo desinterização e as amostras finais obtidas apresentaram baixa porosidade. A caracterização vibracional das cerâmicas via espectroscopia Raman corrobora o resultado do ordenamento obtido via difração, além de indicar a presença ou preenchimento de vacâncias de oxigênio na rede cristalina dos materiais. Análises vibracionais também permitiram o estudo da acumulação de defeitos na borda das amostras cerâmicas e de sua estabilidade química, sendo tais diretamente correlacionadas à dopagem feita no material. O estudo de propriedades elétricas por espectroscopia de impedância aliado a modelagens por circuitos equivalentes permitiu separar propriedades elétricas de grão e contorno de grão. O efeito de bloqueio elétrico dos contornos pôde ser observado nas cerâmicas estudadas e está correlacionado à condutividade do interior dos grãos, sendo tais resultados interpretados à luz do modelo de cargas espaciais
- Imprenta:
- Local: São Carlos
- Data de publicação: 2018
- Data da defesa: 09.02.2018
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ABNT
FRANCISCO, Lucas Henrique. Condução protônica e efeito de bloqueio elétrico em cerâmicas de estrutura tipo perovskita dupla ordenada. 2018. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2018. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-25052018-140405/. Acesso em: 25 set. 2024. -
APA
Francisco, L. H. (2018). Condução protônica e efeito de bloqueio elétrico em cerâmicas de estrutura tipo perovskita dupla ordenada (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-25052018-140405/ -
NLM
Francisco LH. Condução protônica e efeito de bloqueio elétrico em cerâmicas de estrutura tipo perovskita dupla ordenada [Internet]. 2018 ;[citado 2024 set. 25 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-25052018-140405/ -
Vancouver
Francisco LH. Condução protônica e efeito de bloqueio elétrico em cerâmicas de estrutura tipo perovskita dupla ordenada [Internet]. 2018 ;[citado 2024 set. 25 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-25052018-140405/
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