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Condução protônica e efeito de bloqueio elétrico em cerâmicas de estrutura tipo perovskita dupla ordenada (2018)

  • Authors:
  • Autor USP: FRANCISCO, LUCAS HENRIQUE - IFSC
  • Unidade: IFSC
  • Sigla do Departamento: FCM
  • Subjects: ESPECTROSCOPIA; MATERIAIS CERÂMICOS; CONDUÇÃO
  • Keywords: Complex perovskite; Condução protônica; Espectroscopia de impedância; Impedance Spectroscopy; Ordenamento estrutural; Perovskita complexa; Proton conduction; SOFC; Structural ordering
  • Language: Português
  • Abstract: 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:
  • Data da defesa: 09.02.2018
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      FRANCISCO, Lucas Henrique; HERNANDES, Antonio Carlos. Condução protônica e efeito de bloqueio elétrico em cerâmicas de estrutura tipo perovskita dupla ordenada. 2018.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2018. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-25052018-140405/ >.
    • APA

      Francisco, L. H., & Hernandes, A. C. (2018). Condução protônica e efeito de bloqueio elétrico em cerâmicas de estrutura tipo perovskita dupla ordenada. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-25052018-140405/
    • NLM

      Francisco LH, Hernandes AC. Condução protônica e efeito de bloqueio elétrico em cerâmicas de estrutura tipo perovskita dupla ordenada [Internet]. 2018 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-25052018-140405/
    • Vancouver

      Francisco LH, Hernandes AC. Condução protônica e efeito de bloqueio elétrico em cerâmicas de estrutura tipo perovskita dupla ordenada [Internet]. 2018 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-25052018-140405/

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