Nuevas rutas de síntesis por gelificación-combustión de polvos nanoestructurados de ZrO2-CeO2

M.S. LASSA; G.E. LASCALEA; D.G. LAMAS; E. SOTO; P.G. VÁZQUEZ

Buenos Aires

Congreso; Congreso SAM-CONAMET 2009; 2009

Asociación Argentina de Materiales (SAM)

Los cerámicos de ZrO2-CeO2 pueden emplearse como conductores mixtos en ánodos de celdas de combustible de óxido sólido (SOFCs), además de presentar características catalíticas y excelentes propiedades mecánicas. Empleando rutas de nitratos-glicina en Síntesis por Gelificación-Combustión (SGCs) pueden obtenerse polvos nanocristalinos de ZrO2-CeO2 en todo su rango de composición. Pero, especialmente en la zona rica en CeO2, la muy alta reactividad combinada con el bajo grado de aglomeración del producto genera SGCs de muy escaso rendimiento. Explorando nuevas SGCs (nitratos) que permitan rendimientos aceptables, propusimos el empleo de ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) y de trihidroximetilaminometano (TRIS) como nuevos combustibles, ensayando cuatro nuevas rutas: SGC nitratos-EDTA sintetizando ZrO2-90%molarCeO2 y ZrO2-15%molarCeO2 y SGC nitratos-TRIS obteniendo ZrO2-90%molarCeO2 y ZrO2-15%molarCeO2. En los productos, se estudiaron las fases presentes y los tamaños promedio de cristalita por XRD, sus morfologías por SEM y se midió su área específica mediante BET. Las cuatro SGCs siguieron las etapas esperadas, pero sólo tres produjeron polvos nanoestructurados homogéneos en composición. ZrO2-90%molarCeO2: SGC nitratos-TRIS presentó un alto rendimiento, obteniéndose el polvo nanocristalino esperado (fase cúbica), pero SGC nitratos-EDTA no rindió un polvo homogéneo en composición.ZrO2-15%molarCeO2: ambas SGCs (nitratos-TRIS y nitratos-EDTA) generaron polvos nanocristalinos de fase tetragonal con alto rendimiento.2-CeO2 pueden emplearse como conductores mixtos en ánodos de celdas de combustible de óxido sólido (SOFCs), además de presentar características catalíticas y excelentes propiedades mecánicas. Empleando rutas de nitratos-glicina en Síntesis por Gelificación-Combustión (SGCs) pueden obtenerse polvos nanocristalinos de ZrO2-CeO2 en todo su rango de composición. Pero, especialmente en la zona rica en CeO2, la muy alta reactividad combinada con el bajo grado de aglomeración del producto genera SGCs de muy escaso rendimiento. Explorando nuevas SGCs (nitratos) que permitan rendimientos aceptables, propusimos el empleo de ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) y de trihidroximetilaminometano (TRIS) como nuevos combustibles, ensayando cuatro nuevas rutas: SGC nitratos-EDTA sintetizando ZrO2-90%molarCeO2 y ZrO2-15%molarCeO2 y SGC nitratos-TRIS obteniendo ZrO2-90%molarCeO2 y ZrO2-15%molarCeO2. En los productos, se estudiaron las fases presentes y los tamaños promedio de cristalita por XRD, sus morfologías por SEM y se midió su área específica mediante BET. Las cuatro SGCs siguieron las etapas esperadas, pero sólo tres produjeron polvos nanoestructurados homogéneos en composición. ZrO2-90%molarCeO2: SGC nitratos-TRIS presentó un alto rendimiento, obteniéndose el polvo nanocristalino esperado (fase cúbica), pero SGC nitratos-EDTA no rindió un polvo homogéneo en composición.ZrO2-15%molarCeO2: ambas SGCs (nitratos-TRIS y nitratos-EDTA) generaron polvos nanocristalinos de fase tetragonal con alto rendimiento.