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Síntese e deposição por Spin Coating de LaSrMnO 3 em eletrólitos para células a combustível. Aluno: Daniel Araújo de Macedo Orientadores: Prof. Rubens Maribondo do Nascimento Prof. Antonio Eduardo Martinelli. Eletrólise. H 2 O + Eletricidade. H 2 + O 2. Célula Combustível.
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Síntese e deposição por Spin Coating de LaSrMnO3 em eletrólitos para células a combustível Aluno: Daniel Araújo de Macedo Orientadores: Prof. Rubens Maribondo do Nascimento Prof. Antonio Eduardo Martinelli
Eletrólise H2O + Eletricidade H2 + O2 Célula Combustível Motivação • A célula à combustível de óxido sólido (CCOS) destaca-se como promissora para a indústria do petróleo, pois permite a geração de elevada potência elétrica, bom rendimento, modularidade e a possibilidade de ter como combustível o próprio gás natural produzido nas plataformas.
Objetivos • Otimização do sistema La0,78Sr0,22MnO3. • Preparação de suspensão cerâmica para deposição. • Deposição de filmes finos pela técnica spin coating. • Caracterização da meia célula: => Estrutural por DRX. => Microestrutural por MEV. => Elétrica por espectroscopia de impedância. => Avaliação do desempenho catalítico.
Filme, 50m (LaSrMnO3) Substrato, 250-300m (8YSZ) Método spin coating Etapas do processo spin coating Equipamento spin coater
Metodologia Experimental Mn(NO3)2 Ácido cítrico • Síntese do LaSrMnO3 Citrato de manganês La(NO3)3 Sr(NO3)2 Solução aquosa de cátions Etilenoglicol Deposição de filmes Resina polimérica Pó precursor DRX Calcinação: 700ºC Deposição de filmes Suspensão cerâmica
Resultados e Discussões • Deposição de 5 camadas • Spin coating: 500 rpm (15 seg.) • 1500 rpm (40 seg.) • 1700 rpm (5º camada) • Pré-secagem: 110ºC/10min. • Tratamento térmico: • 50ºC 200ºC (2h) 500ºC (2h) • Aquecimento: 1ºC/min. • Resfriamento: 5-10ºC/min. • Filme muito espesso!!! • Deposição do LSM 22 (resina) sobre lamínula de vidro.
Resultados e Discussões • Difratogramas de raios X de filmes finos de LSM 22 depositados a diferentes velocidades de rotação e sinterizados a 500 ºC/2h.
Resultados e Discussões • Micrografias da superfície (1 camada) 1500 rpm 2000 rpm 2500 rpm
Resultados e Discussões • Micrografias da seção transversal (1 camada) 1500 rpm 2000 rpm Análise de EDS
Publicações • Síntese, processamento e caracterização de pós ZrO2-8Y2O3, ZrO2-8CeO2 e La0,78Sr0,22MnO3. In: I Simposium Ibérico de Hidrogeno, Pilas de Combustible y Baterias Avanzadas, 2008, Bilbao, Espanha. Home page do evento: www.hyceltec.com • Síntese de LSM para aplicação em cátodos de células a combustível de óxido sólido. In: I Simposium Ibérico de Hidrogeno, Pilas de Combustible y Baterias Avanzadas, 2008, Bilbao, Espanha. Home page do evento: www.hyceltec.com • Preparação de manganitas de lantânio com substituições de 15 e 22% de Sr+2. In: 52º Congresso Brasileiro de Cerâmica, 2008, Florianópolis, Brasil. Home page do evento: www.abceram.org.br/asp/cbc52/ • Filmes finos de La0,78Sr0,22MnO3 pelo método spin coating. In: 4º Workshop Internacional sobre Hidrogênio e Células a Combustível, Campinas, São Paulo.