Estudo da microestrutura e da condutividade elétrica de perovisquita BaCe0,2Zr0,7M0,1O3-d (M = Y, Gd)

dc.contributorChinelatto, Adilson Luiz
dc.contributor068.695.848-93
dc.contributorhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727364Z3&tokenCaptchar=03AGdBq25O9ZeN9Kc2ueQBWF1ixb6bwe7tBiTbSEq_2Vx_qZS7xpYZuupxV9RyT7PGkkEBxBB7Q8ASRyyuK9O_fF7BfDZSBjVJgZ4Rcb0ZnTSToMmSKK8YQ8x3j6yhjI4RfQ9xxYe7MprOjKW9oRSNmc8TxZd_d-PzQFBObzEgM_EQt_-MM0P3di-v4M4NPuTFB_5NIhCJyjbHdLQKeQVlyI2R_2Tpxgd82HVzQrYCZgIPia7e1MHLwPmFFZoRU1Vxeb0emWsbC0DeEdtS6r014bgBVi9giJ387SdFh-yEmFAMDcqhEpQtPrfpbQrOqe85P2jbk0O7hSJu-cmjZvbGmbUv0ZG0dI3au52R_MZSEzZBBwLJxuq80ooy2YqA5k3-UQ0N48FEk9Bt3gPzaYIXuK8ZQxSnaaAJ3ewRBPccpUQZirUI4d2Lv0ZIDfQ9ZdJE_zsY1leeUk3-RKagEWZoyfl07w5NR3tcjQ-vEHe_voZL0Hvm7mEH5tbcQZFoMjZoNmRe1ux18Edsbe6ewfzQElSynHYFimRL7Q
dc.contributorRamos, Kethlinn Ramos
dc.contributor053.186.599-18
dc.contributorThomazini, Daniel
dc.contributor248.005.598-12
dc.contributorWendler, Leonardo Pacheco
dc.contributor063.497.319-30
dc.contributorUniversidade Federal de Itajubá - UNIFEI
dc.contributorUniversidade Estadual de Ponta Grossa
dc.creatorSilva, João Otavio da
dc.date2020-12-17T19:09:27Z
dc.date2020-12-17
dc.date2020-12-17T19:09:27Z
dc.date2020-04-29
dc.date.accessioned2023-08-31T23:34:26Z
dc.date.available2023-08-31T23:34:26Z
dc.identifierSILVA, João Otavio da. Estudo da microestrutura e da condutividade elétrica de perovisquita BaCe0,2Zr0,7M0,1O3-d (M = Y, Gd). 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2020.
dc.identifierhttp://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3275
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8568157
dc.descriptionFuel cells are electrochemical devices that generate electrical energy from redox reactions and have emerged as an alternative in the current search for renewable sources. Solid Oxide Fuel Cells (SOFC) with proton conductor electrolytes are studied for operating at reduced temperatures (when compared to ionic conductors) and by forming water as a by-product of the reaction at the cathode which reduces the fuel dilution that occurs in ionic conductors, where water is formed at the anode, increasing the efficiency of the device. Perovskite structure materials based on barium cerate and barium zirconate, their combinations and the addition of rare earth dopants, have been extensively investigated in order to optimize the proton conductivity and chemical resistance of the compound in oxidizing and reducing atmospheres. In the present work, the compositions BaZr0,7Ce0,2Y0,1O3-d (BCZY) and BaZr0,7Ce0,2Gd0,1O3-d (BCZG), obtained from mixtures of oxides and by the Pechini route have been studied in order to analyze the differences provided by different processes. In addition, the use of zinc oxide is evaluated as a sintering aid, promoting greater density and a larger average grain size. Another objective was to verify the performance of dopants, yttrium or gadolinium. By XRD analysis, it was found that by the Pechini route the formation of compounds occurs after calcination, however, for BCZG there is a formation in a cerium-rich phase after sintering. By mixtures of oxides, after calcination, it was found two or three phases, however, after sintering, they are only the characteristic indicators of the perovskite structure. The compounds selected by the route by Pechini, even with the addition of ZnO, and by the mixture of oxides with one calcination step, present a porosity above 20%. The compositions resulting from the route with two calcinations showed higher values densification (above 90%), in which there was a greater influence of zinc oxide for the compound BCZY, which showed an increase in grain size, as observed by SEM. With these dense samples, impedance spectroscopy measurements were performed, which showed a higher conductivity for the BCZY composition with the use of the sintering additive in a humid atmosphere.
dc.descriptionAs células a combustível são dispositivos eletroquímicos que geram energia elétrica a partir de reações de oxirredução e surgiram como alternativa na busca atual por fontes renováveis. As Células a Combustível de Óxidos Sólidos (CaCOS) que apresentam eletrólitos condutores protônicos são estudadas por operar em temperaturas reduzidas (quando comparados a condutores iônicos) e por formar água como subproduto da reação no cátodo o que reduz a diluição do combustível que ocorre nos condutores iônicos, onde a água é formada no ânodo, aumentando a eficiência do dispositivo. Materiais de estrutura perovisquita baseados no cerato de bário e zirconato de bário, em suas combinações e adição de dopantes de terras raras, tem sido amplamente investigados com o intuito de aumentar a condutividade protônica e estabilidade química dos eletrólitos em atmosferas redutoras ou oxidantes. No presente trabalho foram estudadas as composições BaZr0,7Ce0,2Y0,1O3-d (BCZY) e BaZr0,7Ce0,2Gd0,1O3-d (BCZG) sintetizadas por meio de mistura de óxidos e por rota de Pechini com o intuito de analisar as diferenças proporcionadas por diferentes processamentos. Também, foi adicionado óxido de zinco para que este atuasse como aditivo de sinterização, que promoveu uma maior densificação e um maior tamanho médio de grão. Outro objetivo foi verificar a atuação dos dopantes, ítrio ou gadolínio. Pela análise de DRX, verificou-se que na rota de Pechini ocorreu a formação das fases BCZG e BCZY após a calcinação, entretanto, para o BCZG há a formação uma fase rica em Cério após a sinterização. As misturas de óxidos, após as calcinações, resultavam em duas ou três fases, porém, após a sinterização observou-se apenas os picos característicos da estrutura perovisquita. Os compostos obtidos pela rota por Pechini, mesmo com a adição de ZnO, e pela mistura de óxidos com uma calcinação, apresentavam porosidade acima de 20%. As composições resultantes da rota com duas calcinações apresentaram maiores valores de densificação (acima de 90%), onde verificou-se uma maior influência do óxido de zinco para o composto BCZY, o qual apresentou um aumento no tamanho de grão, conforme observado por MEV. Com estas amostras densas foram realizadas medidas de espectroscopia de impedância, onde constatou-se uma maior condutividade para a composição BCZY com a utilização do aditivo de sinterização em atmosfera úmida.
dc.descriptionCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Estadual de Ponta Grossa
dc.publisherBrasil
dc.publisherDepartamento de Engenharia de Materiais
dc.publisherPrograma de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências de Materiais
dc.publisherUEPG
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectCélula a Combustível
dc.subjectEletrólito Óxido Sólido
dc.subjectCondutor Protônico
dc.subjectPerovisquita.
dc.subjectFuel Cell
dc.subjectSolid Oxide Electrolyte
dc.subjectProton conductor
dc.subjectPerovskite
dc.subjectCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
dc.titleEstudo da microestrutura e da condutividade elétrica de perovisquita BaCe0,2Zr0,7M0,1O3-d (M = Y, Gd)
dc.typeDissertação


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