CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ANÓDICOS Ce0.97Pd0.03O2-La0.4Sr0.4TiO3 Y La0.4Sr0.4Ti0.90Pd0.10O3 PARA CELDAS SOFC DE ALIMENTACIÓN DIRECTA DE METANO

YESICA M. TORRES; ARISTIZABAL, M.E.; M.G. ZIMICZ; PRADO, F.D.; MIGUEL D. SÁNCHEZ

Mar del Plata

Congreso; XVIII Reunión Anual de la Asociación Argentina de Cristalografía; 2023

Universidad de Mar del Plata, INTEMA

La reacción de reformado de metano genera gas de síntesis que puede ser utilizado como combustible de celdas SOFC. Sin embargo, la deposición de carbón y el envenenamiento por azufre son problemas a considerar cuando se utiliza metano como combustible de alimentación directa. En este sentido, la modificación de los materiales de ánodo o la combinación con otro conductor o catalizador activo, para formar un ánodo compuesto, permitirían mejorar la conductividad y el rendimiento electrocatalítico del mismo [1]. Se ha comprobado que catalizadores de Pd/Al2O3 modificados con CeO2 resultaron activos y selectivos en la reacción de reformado seco siendo resistentes a la formación de depósitos de carbón [2]. En un estudio previo de nuestro grupo, se exploró el comportamiento en atmósferas reductora y oxidante de los materiales Ce1-xPdxO2 (con x = 0.01, 0.03 y 0.05) encontrándose que el Pd migra a la superficie en un proceso reversible de exsolución/solución [3]. Por su parte, los óxidos de perovskitas (La,Sr)TiO3 (LST) con deficiencia en el sito A, son candidatos viables como materiales de ánodo por su elevada conductividad eléctrica en atmósferas reductoras [4]. Asimismo, estos materiales dopados en el sitio B con metales de transición forman por exsolución, nanopartículas catalíticamente activas [5]. En este trabajo se sintetizaron muestras de Ce0.97Pd0.03O2 mediante el método de citratos, y La0.4Sr0.4TiO3 y La0.4Sr0.4Ti0.90Pd0.10O3 a través del método de PECHINI modificado. Mediante mezcla mecánica, en proporción 50:50 en peso, se preparó el material compuesto Ce0.97Pd0.03O2–La0.4Sr0.4TiO3. Los sistemas así obtenidos fueron caracterizados por difracción de rayos X (DRX) no observándose la presencia de fases secundarias. Asimismo, se comprobó la estabilidad y la no reactividad entre fases del material compuesto luego de un tratamiento de oxidación a 1000°C por 12 horas. Muestras oxidadas en aire y reducida en H2 a 600 °C por períodos de 1 a 3 horas fueron analizadas por espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS) y DRX para evaluar el proceso de exsolución del metal y su estabilidad estructural. Estos estudios junto con medidas de conductividad eléctrica en atmosfera reductora y ensayos en reacción de reformado de CH4, permitirán de forma comparativa relacionar las características estructurales y superficiales con el rendimiento electrocatalítico de los sistemas para ser aplicados en celdas SOFC de alimentación directa.