Estudio del estado de oxidacion de titanio y cobalto en series de La0.4Sr0.6Ti1-xcoxo3-d(0.1<= x <=0.5)

SOLDATI, ANALIA L.; NAPOLITANO, FEDERICO; GECK, JOCHEN; LAMAS, DIEGO; SERQUIS, ADRIANA C.

Santa Fé

Congreso; VIII Reunión Anual de Cristalografía; 2012

Universidad del Litoral

Las perovskitas basadas en titanatos de tierras raras de la familia La1-xSrxTiO3 (LST) han demostrado su utilidad como ánodos en celdas de combustible de óxido sólido (SOFC).  Sin embargo, al reemplazar cierta cantidad de Ti por otros metales de transición, es posible aumentar su conductividad iónica y mejorar su capacidad electrocatalítica para la reacción de reducción de oxígeno, volviéndose un buen candidato como material de cátodo. Optimizando el dopaje, el LST podría ser utilizado entonces como ánodo y cátodo a la vez, dando lugar a un nuevo y simplificado diseño del dispositivo: la celda simétrica (SSOFC) . En este trabajo se han utilizado las técnicas de XANES (X-ray Absoption Near Edge Spectroscopy) y EXAFS (Extended X-ray Absorption Fine Structure) para determinar el cambio producido en los estados de oxidación y la coordinación de los metales que ocupan el sitio B de la perovskita, al dopar LST con distintas cantidades de cobalto. En particular, se trabajó con una serie de  La0.4Sr0.6Ti1-yCoyO3+d (LSTC) sintetizada por una ruta de citratos y se analizaron las composiciones 0.0 £ y £ 0.5. Las mediciones de la absorción se realizaron en la línea D04B-XAFS1 del Laboratorio Nacional de Luz Sincrotrón (LNLS) de Brasil. Se trabajó en modo transmisión, a temperatura ambiente, analizando el canto K de la absorción del Ti y del Co.  Los datos experimentales fueron comparados con cálculos teóricos de EXAFS y DFT (Density Functional Theory). Se encontró que el Ti permanece en un estado formal de valencia cercano a 4+, independiente de la concentración de Co, mientras que éste último se oxida  desde 2.6+ a 3+ al aumentar el contenido del dopante de y=0.1 a y=0.5. Este resultado apoya la existencia de un mecanismo de creación de vacancias en el sito A de la perovskita, como modo de compensación por diferencia de carga y tamaño entre el elemento dopante y la matriz.