PROPIEDADES ELECTRÓNICAS EN FUNCIÓN DEL TIEMPO DEL CERMET (40/60) Ce0.9Gd0.1O2/NiO SIMULANDO CONDICIONES DE OPERACIÓN

FERNANDEZ ZUVICH, AFRA; SOLDATI, ANALIA L.; NAPOLITANO, FEDERICO; LARRONDO, SUSANA A.; SALETA, MARTÍN; LAMAS, DIEGO; CANEIRO, ALBERTO; SERQUIS, ADRIANA C.

Mar del Plata

Conferencia; AACr 2014; 2014

Asociación Argentina de Cristalografía

Los materiales basados en óxidos de Cerio muestran excelentes propiedades catalíticas para la oxidación de combustibles como el H2 y el CH4, y gracias a la incorporación de óxidos de Gd2O3, Sm2O3 ó Y2O3 aumentan la no-estequiometría del oxígeno, mejorando notablemente su conductividad iónica. Además, la adición de metales como Ni y Cu permiten aumentar su conductividad electrónica, habilitándolos entonces para trabajar como ánodos de celdas combustibles de óxido sólido (SOFC) que operan a temperaturas entre 500 y 800 ºC, en atmósferas reductoras.Una forma muy efectiva de incorporar los metales al cerámico para formar el cermet es la impregnación del material base en una solución adecuada, seguido de un tratamiento de calcinación. Otra forma de realizarlo es mezclando iones del metal en solución junto con los precursores del óxido de Cerio dopado, siguiendo una ruta tipo sol-gel. En este trabajo se estudiaron específicamente cermets de Ce0.9Gd0.1O1.95 y NiO en una relación40:60, comparando el resultado de los materiales impregnados y los preparados por la ruta tipo sol-gel contra uno comercial de la misma composición (Fuel Cell Materials).Análisis de imágenes por microscopía electrónica de transmisión (TEM) y barrido (SEM) se usaron para verificar tamaño de grano y morfología. La composición y homogeneidad fueron estudiadas por EDS (Energy Dispesive Spectroscopy). El área específica y la porosidad de evaluaron a través de análisis BET. La estructura cristalina y el porcentaje de cada fase se realizaron mediante estudios de Difracción de Rayos X. Estudios por XANES (X-ray Absorption Near Edge Spectroscopy) en los bordes del Cerio y del Niquel, resueltos en eltiempo (en la línea D06A-DXAS, LNLS, Brasil), permitieron conocer la respuesta de los materiales en función de la atmósfera (hidrógeno, oxígeno y metano) y la temperatura. Finalmente, el análisis de componentes principales (PCA) permitió establecer los equilibrios redox punto a punto.Los resultados para el borde del Ce muestran que la muestra sol-gel reacciona en forma similar a la comercial durante el proceso de reducción en H2 y re-oxidación en O2, mientras que reacciona más rápidamente que ésta en CH4. La muestra impregnada por el contrario, reacciona más rápidamente a los cambios de atmósfera. Por otro lado, el análisis del Ni indica que tanto las muestra impregnada como la coprecipitada reaccionan más parecidasentre sí y su cinética es más rápida que la comercial ante el cambio de de atmósfera a CH4.