Comportamiento eléctrico de películas de CeO2 ante CO y O2

F. SCHIPANI; A. PRADO; J. CALVACHE; J. E. RODRIGUEZ-PAEZ; C. MACCHI; M. A. PONCE

Santa Fé

Congreso; CONGRESO INTERNACIONAL DE METALURGIA Y MATERIALES SAM-CONAMET/IBEROMAT; 2014

Asociación Argentina de Materiales SAM

El óxido de Cerio tiene propiedades físicas y químicas que son útiles para aplicaciones en diferentes campos como catálisis,fotocatálisis y medicina, yen particular en membranas y celdas de combustible. La actividad del CeO2se explicapor su habilidad para almacenar y transportar oxígenodebida al cambio en el estado de oxidación (de Ce+3 a Ce+4) de los iones de cerio. Debido a su estabilidad química y alto coeficiente de difusión para las vacantes de oxígeno, el CeO2está bien establecido como sensor de oxígeno. El óxido de Cerio fue obtenido por el método del precursor polimérico (Pechini) y como precursor se usó nitrato de cerio pentahidratado. Se puso especial atención en el valor del pH en la síntesis. El proceso más conveniente para la obtención de nanoparticulas de CeO2 es efectuar una pre-disolución de los precursores en agua y llevar el pH de la mezcla a 2. En este trabajo, analizamos la respuesta del óxido de Cerio al oxígeno y al CO en diferentes atmósferas gaseosas. Se midió la resistencia y la capacidad eléctrica. Se estudió la sensibilidad (S) como función de la temperatura para encontrar su valor máximo. Se conformaron películas gruesas pintando sobre sustratos aislantes de alúmina, en lo cuáles se depositaron previamente electrodos de platinomediante la técnica de sputtering. Luego de conformar el sensor, la muestra fue tratada térmicamente a 380 °C en una atmósfera de aire. La microestructura del sensor fue caracterizada mediante difracción de rayos X y microscopía electrónica de transmisión y la microestructura del substrato fue estudiada con un perfilómetro. Finalmente, los mecanismos de conducción eléctrica fueron modelados teóricamente. En el modelado se consideró la difusión de oxígeno.