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Síntese e deposição por Spin Síntese e deposição por Spin Coating de LaSrMnOCoating de LaSrMnO33 em em
eletrólitos para células a eletrólitos para células a combustívelcombustível
Aluno: Aluno: Daniel Araújo de MacedoDaniel Araújo de MacedoOrientadores: Orientadores: Prof. Rubens Maribondo do NascimentoProf. Rubens Maribondo do Nascimento
Prof. Antonio Eduardo MartinelliProf. Antonio Eduardo Martinelli
MotivaçãoMotivação
A célula à combustível de óxido sólido (CCOS) destaca-se como A célula à combustível de óxido sólido (CCOS) destaca-se como promissora para a indústria do petróleo, pois permite a geração de promissora para a indústria do petróleo, pois permite a geração de elevada potência elétrica, bom rendimento, modularidade e a elevada potência elétrica, bom rendimento, modularidade e a possibilidade de ter como combustível o próprio gás natural possibilidade de ter como combustível o próprio gás natural produzido nas plataformas.produzido nas plataformas.
H2O+
Eletricidade
H2
+O2
Eletrólise
Célula Combustíve
l
ObjetivosObjetivos
Otimização do sistema LaOtimização do sistema La0,780,78SrSr0,220,22MnOMnO33..
Preparação de suspensão cerâmica para deposição.Preparação de suspensão cerâmica para deposição.
Deposição de filmes finos pela técnica spin coating.Deposição de filmes finos pela técnica spin coating.
Caracterização da meia célula:Caracterização da meia célula:
=> Estrutural por DRX.=> Estrutural por DRX.
=> Microestrutural por MEV.=> Microestrutural por MEV.
=> Elétrica por espectroscopia de impedância.=> Elétrica por espectroscopia de impedância.
=> Avaliação do desempenho catalítico.=> Avaliação do desempenho catalítico.
Método spin coatingMétodo spin coating
Filme, 50m (LaSrMnO3)
Substrato, 250-300m (8YSZ)
Equipamento spin coaterEtapas do processo spin coating
Metodologia ExperimentalMetodologia Experimental
Síntese do LaSrMnOSíntese do LaSrMnO3 3 Mn(NO3)2 Ácido cítrico
Citrato de manganês
Solução aquosa de cátions
La(NO3)3
Etilenoglicol
Resina polimérica
Sr(NO3)2
Pó precursor
Calcinação: 700ºC DRX
Suspensão cerâmica
Deposição de filmes
Deposição de filmes
Resultados e DiscussõesResultados e Discussões
Deposição do LSM 22 (resina) Deposição do LSM 22 (resina) sobre lamínula de vidro.sobre lamínula de vidro.
Deposição de 5 camadas
• Spin coating: 500 rpm (15 seg.)
1500 rpm (40 seg.)
1700 rpm (5º camada)
• Pré-secagem: 110ºC/10min.
• Tratamento térmico:
50ºC 200ºC (2h) 500ºC (2h)
Aquecimento: 1ºC/min.
Resfriamento: 5-10ºC/min.
Filme muito espesso!!!
Resultados e DiscussõesResultados e Discussões
Difratogramas de raios X de filmes finos de LSM 22 depositados a Difratogramas de raios X de filmes finos de LSM 22 depositados a diferentes velocidades de rotação e sinterizados a 500 ºC/2h.diferentes velocidades de rotação e sinterizados a 500 ºC/2h.
Resultados e DiscussõesResultados e Discussões
Micrografias da superfície (1 camada)Micrografias da superfície (1 camada)
1500 rpm1500 rpm 2000 rpm2000 rpm
2500 rpm2500 rpm
Resultados e DiscussõesResultados e Discussões
Micrografias da seção transversal (1 camada)Micrografias da seção transversal (1 camada)
1500 rpm1500 rpm 2000 rpm2000 rpm
Análise de EDSAnálise de EDS
PublicaçõesPublicações
Síntese, processamento e caracterização de pós ZrO2-8Y2O3, ZrO2-8CeO2 e La0,78Sr0,22MnO3. Síntese, processamento e caracterização de pós ZrO2-8Y2O3, ZrO2-8CeO2 e La0,78Sr0,22MnO3. In: I Simposium Ibérico de Hidrogeno, Pilas de Combustible y Baterias Avanzadas, 2008, Bilbao, In: I Simposium Ibérico de Hidrogeno, Pilas de Combustible y Baterias Avanzadas, 2008, Bilbao, Espanha. Home page do evento: Espanha. Home page do evento: www.hyceltec.comwww.hyceltec.com
Síntese de LSM para aplicação em cátodos de células a combustível de óxido sólido. In: I Síntese de LSM para aplicação em cátodos de células a combustível de óxido sólido. In: I Simposium Ibérico de Hidrogeno, Pilas de Combustible y Baterias Avanzadas, 2008, Bilbao, Simposium Ibérico de Hidrogeno, Pilas de Combustible y Baterias Avanzadas, 2008, Bilbao, Espanha. Home page do evento: Espanha. Home page do evento: www.hyceltec.comwww.hyceltec.com
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Filmes finos de LaFilmes finos de La0,780,78SrSr0,220,22MnOMnO33 pelo método spin coating. In: 4º Workshop pelo método spin coating. In: 4º Workshop
Internacional sobre Hidrogênio e Células a Combustível, Campinas, São Paulo.Internacional sobre Hidrogênio e Células a Combustível, Campinas, São Paulo.
AgradecimentosAgradecimentos