Síntese por combustão de óxidos de cério dopado com lantânio tendo em vista sua utilização como ânodo em célula a combustível de óxido sólido (SOFC)

• Autor(a) principal: Scarabelot, Evandro Garske
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/103805
• topic: Engenharia; Post-ceramic solid oxide cell (SOFC) anode; Lanthanum; Cerium; Electric power; Combustion synthesis

O trabalho em questão tem como foco principal em utilizar a síntese por combustão para obter o óxido de cério dopado com óxido de lantânio com características e propriedades adequadas para sua utilização futura como um ânodo de uma célula a combustível de óxido sólido (SOFC). As células a combustível são dispositivos que convertem eletroquimicamente combustíveis químicos em eletricidade; essencialmente, uma bateria que não para de fornecer corrente elétrica por causa da sua continua alimentação externa de combustível. As principais funções do ânodo em um célula à combustível são: prover sítios para reações eletroquímicas de oxidação do gás combustível com os íons provenientes do eletrólito, permitir a difusão do gás combustível para os sítios reativos da interface do eletrodo com o eletrólito, assim como transportar para o interconector os elétrons que são gerados nas reações eletroquímicas. Para a obtenção deste óxido para uso como ânodo de uma SOFC, foi proposto utilizar a síntese por combustão de solução, por ser um método simples, e econômico em termos de energia e tempo na sua realização além de possibilitar a obtenção de pós em escala manométrica, com elevada área superficial mantendo a homogeneidade química. Logo, nesse trabalho, a síntese de combustão foi utilizada para obter o óxido de cério dopado com lantânio (LaCeO3) variando as proporções estequiométricas desses óxidos (cério e lantânio) e os combustíveis utilizados (ureia e sacarose). No processo de síntese foram utilizados nitratos de cério e lantânio como reagentes oxidantes e ureia e sacarose como reagentes redutores (combustível). Após síntese os pós foram caracterizados pelas técnicas de Difração de Raios X, Microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TGA) e BET. Portanto, com este trabalho, foi possível concluir que o método de síntese de combustão permite a obtenção do óxido de cério dopado com óxido de lantânio, monofásico, após adicionar 200% de excesso de ureia e 100 % de sacarose. Também, foi observado que a utilização da sacarose favorece a obtenção de pós com menor tamanho de partícula e maior área superficial específica, além de formar aglomerados com aspecto na forma de esponja que permite maior porosidade. Características estas, que podem favorecer a sua utilização como ânodo em células a combustível óxido sólido.