Síntese hidrotermal e caracterização precursora de anodo de compósitos céria-alumínio e céria-estanho

• Autor(a) principal: Rodrigues, Ciro José Ferreira
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27062
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA; SOFC; Anôdos compósitos; Síntese hidrotermal; Alumínio; Estanho

Fontes renováveis de energia são aquelas que geram energia elétrica a partir de recursos que apresentam disponibilidade por um longo prazo gerando baixo impacto ambiental. Dentre as várias alternativas de fontes renováveis existem as células a combustível de óxido sólido (SOFC) de constituição semelhante a uma pilha, apresentando três componentes básicos que são o anodo, catodo e eletrólito, que além de aproveitar da eletricidade gerada das reações eletrocatalíticas tem como sub-produto a produção de água. Os combustíveis utilizados são reformados no anodo para gerar hidrogênio, o óxido sólido de zircônia estabilizada com ítria impregnada com óxido de níquel (NiO-YSZ) é o material tradicional mais utilizado pela vantagem da eficiência da reforma, embora necessite altas temperaturas de até 1000 °C. Neste contexto, foram sintetizados anodos de cerâmica matriz de ceria dopada (Ce0,8M0,2O1,9, M=Sm,Gd) impregnados respectivamente com óxido de alumínio (Al2O3), estanho (SnO2) e níquel (NiO), através da síntese hidrotermal assistido por microondas na proporção molar de cerâmica matriz/óxido impregnado de 1:1, como materiais alternativos de anodo NiO-YSZ para SOFC. Os óxidos de estanho e alumínio foram utilizados neste trabalho como alternativas de reformadores frente ao tradicional níquel, devido seus baixos custos e ser pesquisa emergente atuando como eletrocatalisadores. Os anodos impregnados com níquel apresentaram maior condutividade que o estanho, e o alumínio. O Ce0,8Sm0,2O1,9- NiO (SNI) apresentou energia de ativação de 0,91 eV e o Ce0,8Gd0,2O1,9-NiO (GNI) de 0,86 eV, bem como os óxidos de alumínio e com valores entre 0,70 a 0,81 eV, demonstrando que estes são promissores como substituintes parcial do níquel.