Sistema de Submissão de Resumos, IX ENCONTRO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA - 2019

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Novos anodos para células a combustível de óxidos sólidos protônicas
Rafael de Freitas Cuer, Daniel Zanetti de Florio

Última alteração: 2019-09-25

Resumo


No período de vigência da bolsa PIBIC foram realizadas atividades relacionadasprincipalmente com a síntese, preparo de amostras, análise da composição doBaZr 0,4 Ce 0,4 Y 0,1 Gd 0,1 O 3-δ (BZCYG) através de DRX (Difratometria de Raios X) e EIS(Espectroscopia de Impedância Eletroquímica).Com relação à composição foram realizadas análises por DRX , no difratômetro BrukerD8 Focus, para avaliar a presença de fase secundária, de carbonato de bário (BaCO 3 ), nos póssintetizados. Estas análises levaram em conta tanto a evolução desta fase com o tempo, apossibilidade de removê-la através de tratamentos térmicos e o uso de maior tempo deexposição na análise de modo à aumentar o número de contagens, e consequentemente aresolução da medida.A caracterização por EIS foi inconclusiva, pois foi feita em ar, que tem poucos prótonspara conduzir, e será repetida com atmosferas diferentes. Para isso houve participação naconstrução de sistema para caracterização por EIS em atmosfera variável. O sistema éconstituído por um forno tubular vertical, uma câmara, um banho ultratermostático, umescudo de calor, um espectrômetro de impedância e uma sonda para colocação das amostras(Figuras A1 e A2 em anexo). Mais recentemente foram feitos diversos testes para assegurar aausência de vazamentos na câmara, substituição de parafusos corroídos por parafusos de açoinox e de tamanho adequado, troca de engates rápidos com vazamento, entre outrasalterações. Os testes foram feitos com N2 em pressão de até 1,5 bar e conseguiu-se, atravésdas medidas já citadas, minimizar a perda de gás e consequente despressurização do sistema.Após isso fez-se a integração do sistema de EIS com a central de gases do laboratório, atravésda qual é possível controlar o fluxo de gases, para medição de pastilhas tanto de pastilhas comfunção de eletrólito quanto com função de anodo, que será feita logo.O material em estudo, o BZCYG, teve sua densidade teórica determinada através derefinamento Rietveld, que é 6,00 g/cm³. A partir disso pôde-se calcular a densidade teórica doBZCYG 1wt% NiO, que é 6,01 g/cm³ e portanto fazer misturas de componentes usando frações volumétricas. Amostras cilíndricas para medição por EIS, compactadas à 1 ton/cm²em prensa hidráulica, foram preparadas com as composições: BZCYG 1wt% NiO, esta pura edensa, tem a função de eletrólito; (BZCYG 1wt% NiO)/(NiO)/(Negro de fumo) (1:1:1 emvolume), há adição de NiO para reforma interna de combustível e de NF para a formação deporos, funciona como anodo; e (BZCYG 1wt% NiO)/(NiO)/(ZnO)/(Negro de fumo) (1:1:1:1em volume), o ZnO e o NiO servem para a reforma de combustível e o NF para formação deporos, também desempenha a função de anodo.Todas as amostras foram feitas em duplicata, tiveram suas dimensões medidas à verde,foram sinterizadas à 1500 °C por 1 h, com aquecimento e resfriamento à 10 °C/min e compowder bed de alumina. Após a sinterização foram medidas novamente e recobertas com umasuspensão de 70 wt% de prata usando clorofórmio com thinner e pincel. A cura foi feita à 600°C em 15 minutos, com aquecimento à 1 °C/min e resfriamento à 2 °C/min. As amostrasforam montadas no novo sistema de EIS e aguardam medição.Além disso como parte dos objetivos estabelecidos houve a participação no “XVIEncontro SBPMat”, evento nacional, em setembro de 2017 e no ICC7, evento internacional,em junho de 2018. Também foi submetido um abstract para o “XVII Encontro SBPMat, àocorrer no fim de setembro de 2018”. As apresentações foram realizadas sob forma de pôster,o pôster e o abstract mais recentes se encontram nos anexos.