Producción CyT
Capítulo de Libro
Autoría
EDGAR MAXIMILIANO SÁNCHEZ FABA
;
Napolitano, Federico
;
Troiani, Horacio
;
Mogni, Liliana Verónica
;
Chanquía, Corina Mercedes
Fecha
2022
Editorial y Lugar de Edición
UniRo editora
Libro
Nanociencia y Nanotecnologa: XXI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados
(pp. 384-384)
UniRo editora
UniRo editora
ISBN
978-987-688-507-2
Resumen
Información suministrada por el agente en
SIGEVA
En el presente trabajo se sintetizó el precursor mesoporoso Y0.148Zr0.852O2-δ (YSZ) por el método sol-gel hidrotermal, empleando bromuro de hexadeciltrimetilamonio (CTABr, Sigma) como surfactante. La formación de la fase cúbica tipo fluorita Fm-3m de la YSZ se evidenció mediante difracción de rayos X de polvos a alto ángulo; en tanto, la isoterma de adsorción/desorción de nitrógeno del sólido fue tipo IV, caracte...
En el presente trabajo se sintetizó el precursor mesoporoso Y0.148Zr0.852O2-δ (YSZ) por el método sol-gel hidrotermal, empleando bromuro de hexadeciltrimetilamonio (CTABr, Sigma) como surfactante. La formación de la fase cúbica tipo fluorita Fm-3m de la YSZ se evidenció mediante difracción de rayos X de polvos a alto ángulo; en tanto, la isoterma de adsorción/desorción de nitrógeno del sólido fue tipo IV, característica de los materiales mesoporosos, con un loop de histéresis H2(b). El área específica calculada por el método BET fue de 127 m2/g. Con el objetivo de estudiar la evolución de la mesoestructura del material y su capacidad de infiltración, se construyeron celdas simétricas tipo ánodo-soportadas por prensado uniaxial. Los electrodos de las celdas se prepararon a partir de una mezcla de YSZ mesoporosa, polivinil butiral (Aldrich) y 2-propanol (Sintorgan), evaluando el agregado de carbono (AppliChem) como formador de poros adicional. Para el electrolito se utilizó YSZ comercial (TOSOH). Con fines comparativos, se construyó una celda utilizando YSZ comercial tanto para el electrolito como para los electrodos, evaluando también el agregado de carbono. Las celdas resultantes se sinterizaron entre 1150 y 1350 °C, y posteriormente se infiltraron con CeO2 y Cu para conferirles sitios activos para la oxidación de metano, conductividad mixta (iónica y electrónica), y prevenir la formación de depósitos de carbono en el electrodo. La evolución de la cristalinidad y del tamaño tanto de grano como de poro a las diferentes temperaturas de sinterizado fue analizada a partir del refinamiento de Rietveld de los patrones de difracción de rayos X a alto ángulo, de isotermas de fisisorción de N2, de imágenes de microscopía electrónica de barrido y de transmisión, y de mapeos EDS. La capacidad de infiltración de las celdas construidas a partir del precursor mesoporoso fue considerablemente mayor en comparación a la de la celda con electrodos de YSZ TOSOH, debido al menor grado de densificación del material sintetizado respecto al comercial. Este hecho podría atribuirse al crecimiento y coalescencia de los mesoporos para formar una red de canales interconectados durante la sinterización.Finalmente, el comportamiento electroquímico de las celdas infiltradas se evaluó por medio de espectroscopía de impedancia electroquímica. La resistencia de polarización del cermet alcanzó valores por debajo de 0,13 Ω cm2 después de ser evaluada durante 40 h a 700 °C en 50% v/v CH4/Ar húmedo. Asimismo, no se observaron depósitos de carbono en la superficie de los electrodos tras la operación. Estos resultados muestran que el cermet Cu-CeO2-YSZ es un buen candidato para ser empleado como ánodo en celdas SOFC alimentadas directamente con metano.
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Palabras Clave
YSZ NANOESTRUCTURADAÁNODOS POROSOSCELDAS DE COMBUSTIBLE DE ÓXIDO SÓLIDOMATERIALES MESOPOROSOS