Estudo dos parâmetros de síntese na obtenção da fase La2Ce2O7 para aplicação em células a combustível

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ramalho, Taynara Ewerlyn Barbosa
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/38751
Resumo: Os materiais cerâmicos compostos por elementos terras raras apresentam propriedades que despertam o interesse para aplicações em diferentes áreas. Na produção de hidrogênio, esses materiais podem ser empregados como eletrólitos em células a combustível, já como barreiras térmicas, os mesmos podem ser utilizados no revestimento de componentes expostos a altas temperaturas. Diante dessas possibilidades, esse estudo tem por objetivo a obtenção da La2Ce2O7 via síntese hidrotermal com variação nos parâmetros de síntese, a fim de avaliar sua influência na produção do material desejado. Os materiais produzidos foram avaliados através dos seguintes procedimentos: Difração de Raios-X, Fluorescência de Raios-X, Microscopia Eletrônica de Varredura, Espectroscopia por Energia Dispersiva de Raios-X e Espectroscopia Raman. Essas técnicas de caracterização possibilitaram a identificação das fases cristalinas, concentração dos elementos presentes nas amostras, mapeamento químico, morfologia e presença das vacâncias de oxigênio nos catalisadores. Os resultados apontam para a formação de óxidos de lantânio e cério e ausência da fase desejada. Foi constatado a presença de sódio como elemento residual do processo de síntese na superfície do material. Os elementos lantânio, cério e sódio encontram-se distribuídos de forma homogênea em todas as amostras e a presença das vacâncias de oxigênio em três dos quatro materiais produzidos, revelam seu potencial catalítico nas condições de síntese avaliadas.
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Diante dessas possibilidades, esse estudo tem por objetivo a obtenção da La2Ce2O7 via síntese hidrotermal com variação nos parâmetros de síntese, a fim de avaliar sua influência na produção do material desejado. Os materiais produzidos foram avaliados através dos seguintes procedimentos: Difração de Raios-X, Fluorescência de Raios-X, Microscopia Eletrônica de Varredura, Espectroscopia por Energia Dispersiva de Raios-X e Espectroscopia Raman. Essas técnicas de caracterização possibilitaram a identificação das fases cristalinas, concentração dos elementos presentes nas amostras, mapeamento químico, morfologia e presença das vacâncias de oxigênio nos catalisadores. Os resultados apontam para a formação de óxidos de lantânio e cério e ausência da fase desejada. Foi constatado a presença de sódio como elemento residual do processo de síntese na superfície do material. Os elementos lantânio, cério e sódio encontram-se distribuídos de forma homogênea em todas as amostras e a presença das vacâncias de oxigênio em três dos quatro materiais produzidos, revelam seu potencial catalítico nas condições de síntese avaliadas.Ceramic materials composed of rare earth elements have properties that arouse interest for applications in different areas. In hydrogen production, these materials can be used as electrolytes in fuel cells, but as thermal barriers, they can be used in the coating of components exposed to high temperatures. Given these possibilities, this study aims to obtain La2Ce2O7 via hydrothermal synthesis with variation in the synthesis parameters in order to evaluate its influence on the production of the desired material. The materials produced were evaluated through: X-Ray Diffraction, X-Ray Fluorescence, Scanning Electron Microscopy, X-Ray Dispersive Energy Spectroscopy and Raman Spectroscopy. These characterization techniques allowed the identification of the crystalline phases, concentration of the elements present in the samples, chemical mapping, morphology and presence of oxygen vacancies in the catalysts. The results point to the formation of lanthanum and cerium oxides and absence of the desired phase. Sodium was found as a residual element of the synthesis process on the surface of the material. The lanthanum, Cerium and sodium elements are homogeneously distributed in all the samples and the presence of oxygen vacancies in three of the four materials produced, reveal their catalytic potential in the evaluated synthesis conditions.Universidade Federal do Rio Grande do NorteUFRNBrasilEngenharia QuímicaAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharias.Terras RarasRare EarthCérioLantânioSíntese HidrotermalCeriumHydrothermal SynthesisLanthanumEstudo dos parâmetros de síntese na obtenção da fase La2Ce2O7 para aplicação em células a combustívelinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALEstudodosParametros_Ramalho_2021.pdfMonografiaapplication/pdf3228839https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/38751/1/EstudodosParametros_Ramalho_2021.pdf41160bb4bdf5527e2782eeb189b3d968MD51CC-LICENSElicense_rdfapplication/octet-stream811https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/38751/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txttext/plain714https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/38751/3/license.txt7278bab9c5c886812fa7d225dc807888MD53TEXTEstudodosParametros_Ramalho_2021.pdf.txtExtracted texttext/plain60569https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/38751/4/EstudodosParametros_Ramalho_2021.pdf.txt4f14da8c950001a8dfef5a5a0b2e0f09MD54123456789/387512021-09-27 09:20:20.432oai:https://repositorio.ufrn.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2021-09-27T12:20:20Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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