Submitted by Jos? Henrique Henrique (jose.neves@ufvjm.edu.br) on 2018-03-08T18:31:35Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) jose_geraldo_mendes_castro_junior.pdf: 20723597 bytes, checksum: f867ab4f1cb9235c24c8c6d16d42c22c (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2018-03-09T18:46:17Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) jose_geraldo_mendes_castro_junior.pdf: 20723597 bytes, checksum: f867ab4f1cb9235c24c8c6d16d42c22c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-09T18:46:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) jose_geraldo_mendes_castro_junior.pdf: 20723597 bytes, checksum: f867ab4f1cb9235c24c8c6d16d42c22c (MD5) Previous issue date: 2017 / Eletrodos de di?xido de chumbo (PbO2) suportados sobre tecido de carbono e tela de a?o inoxid?vel foram utilizados na degrada??o eletroqu?mica dos f?rmacos paracetamol (PCT) e dipirona (DPN), utilizando-se uma c?lula eletroqu?mica do tipo eletr?lito polim?rico s?lido (EPS) munida de eletrodos perme?veis a fluidos (EPFs). Todos os estudos foram conduzidos na condi??o de batelada empregando-se a ?gua livre de eletr?litos. Os estudos eletroqu?micos de degrada??o dos f?rmacos foram conduzidos em fun??o da densidade de corrente aparente (jap) (ex., 5, 10, 20, 100, 150 e 200 mA cm-2) e da concentra??o inicial (ex., 10, 30 e 50 mg L 1). As amostras tratadas foram analisadas pelas t?cnicas de espectrofotometria na regi?o do UVVis, cromatografia l?quida de alta efici?ncia (CLAE) e demanda qu?mica de oxig?nio (DQO). Verificou-se para os diferentes casos envolvendo as baixas densidades de corrente que a remo??o das bandas de absor??o no UV-Vis, a remo??o da concentra??o dos f?rmacos (CLAE) e a redu??o da DQO (grau de mineraliza??o) n?o foram significativos. Contrariamente, no caso das elevadas densidades de corrente evidenciou-se uma significante melhora na degrada??o dos f?rmacos em decorr?ncia da atua??o do oz?nio gerado eletroquimicamente. Os melhores resultados foram obtidos para baixas concentra??es dos f?rmacos. Redu??es superiores a 95 % de DQO para o PCT e superiores a 75 % para a DPN foram obtidas. Eletrodos de PbO2 dopados com n?quel (ex., Ni-PbO2) suportados sobre tecido de carbono e tela de a?o inoxid?vel foram confeccionados e caracterizados. A an?lise de microscopia eletr?nica de varredura (MEV) revelou o aparecimento de defeitos superficiais, com a varia??o da concentra??o nominal do Ni no banho eletrol?tico utilizado no preparo do eletrodo por eletrodeposi??o. An?lises de difratometria de raios-X (DRX) corroboraram os resultados de MEV revelando, em alguns casos, picos mais alargados e de menor intensidade (ex., redu??o no tamanho m?dio dos cristalitos) com a varia??o da concentra??o nominal do Ni, indicando assim uma interfer?ncia no processo de eletrodeposi??o do PbO2. Curvas de polariza??o em condi??es quaseestacion?rias foram obtidas para o processo eletr?dico da rea??o de desprendimento de oxig?nio (RDO) sendo verificado que n?o houve influ?ncia significativa do dopante sobre esta rea??o, a qual ocorre em paralelo ao processo de degrada??o oxidativa dos f?rmacos. Verificou-se que a produ??o de oz?nio foi ligeiramente favorecida em algumas concentra??es do dopante e em altas densidades de corrente. No entanto, n?o foi verificada influ?ncia significativa sobre o grau de mineraliza??o dos f?rmacos PCT e DPN mediante uso de eletrodos dopados com Ni. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Qu?mica, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2017. / Lead dioxide (PbO2) electrodes supported on carbon cloth and stainless-steel mesh substrates were used in the electrochemical degradation of the drugs paracetamol (PCT) and dipyrone (DPN), using a solid polymer electrolyte electrochemical cell (SPE) having fluid-permeable electrodes (FPEs). All studies were conducted in batch condition using the electrolyte-free water. The electrochemical degradation of the drugs was accomplished as a function of the apparent current density (ex., 5, 10, 20, 100, 150 and 200 mA cm-2) and the initial concentration (ex., 10, 30 and 50 mg L-1). The treated samples were analyzed using the UV-Vis spectrophotometry technique, the high-performance liquid chromatography (HPLC), as well as the chemical oxygen demand (COD). For the different cases involving the application of low current density values, it was not verified significant changes accounting for the removal of the UV-Vis absorption band, the drug concentration (HPLC), and the COD decrease (ex., the degree of mineralization). In contrast, in the case of high current densities, a significant improvement in the degradation of the drugs was evidenced as a result of the influence of the electrochemically generated ozone. The best findings were obtained for low drug concentrations. Reductions of above 95% COD for PCT and above 75% for DPN were obtained. Nickel-doped PbO2 electrodes (ex., Ni-PbO2) supported on carbon cloth and stainlesssteel mesh were fabricated and characterized. Scanning electron microscopy (SEM) revealed the appearance of surface defects with a reduction in crystal size with the different Ni concentration in the electrolytic bath used to prepare the electrode by electrodeposition. X-ray diffraction (XRD) analyzes corroborated with the SEM results revealing the formation of broader peaks with lower intensity, in some cases, (ex., reduction in the average crystallite size) with the variation of the nominal dopant concentration in the electrolytic bath, thus indicating an interference in the electrodeposition process for PbO2. Quasi-stationary polarization curves were obtained for the electrode process of the oxygen evolution reaction (OER) and it was verified that there was no significant influence of the dopant on this reaction, which occurs in parallel to the process comprising the oxidative degradation of the drugs. It was found that the ozone generation was slightly favored in some concentrations of the dopant and in higher current densities. However, no significant influence was verified on the degree of mineralization of PCT and DPN by the use of Ni-PbO2 electrodes.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-03-24T18:31:01Z No. of bitstreams: 1 LiviaCristinaDeOliveiraFelipe_DISSERT.pdf: 4175300 bytes, checksum: 7a374fa731617109863f5425fa952ac8 (MD5) / Approved for entry into archive by Monica Paiva (monicalpaiva@hotmail.com) on 2017-03-24T18:45:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LiviaCristinaDeOliveiraFelipe_DISSERT.pdf: 4175300 bytes, checksum: 7a374fa731617109863f5425fa952ac8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-24T18:45:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LiviaCristinaDeOliveiraFelipe_DISSERT.pdf: 4175300 bytes, checksum: 7a374fa731617109863f5425fa952ac8 (MD5) Previous issue date: 2014-11-14 / C?lulas a combust?vel parecem ser hoje uma das solu??es mais eficientes e eficazes para os problemas ambientaisque enfrentamos. S?o dispositivos que convertem eletroquimicamente energia qu?mica em eletricidade.Perovskitas a base de Cobaltita Ferrita de Lant?nio dopada com Estr?ncio (LSCF) tem sido largamente estudadas para aplica??o como catodos de c?lulas a combust?vel de ?xido s?lido (SOFC) por possu?rem algumas vantagens como alta estabilidade qu?mica e t?rmica, baixa diferen?a no coeficiente de expans?o t?rmica e compatibilidade f?sico-qu?mica com os outros componentes da c?lula e alta condutividade el?trica. O objetivo deste trabalho foi produzir meia c?lula a combust?vel, catodo/eletr?lito, sintetizando perovskitas do tipo La0,7Sr0,3Co0,5Fe0,5O3 pelo m?todo sol-gel, depositando-as na forma de filmes finos em substrato ZrO2-8%Y2O3 pela t?cnica de spin-coating, avaliando as condi??es de deposi??o, tais como, velocidade de deposi??o, n?mero de camadas, ader?ncia do filme ao substrato. Os p?s de La0,7Sr0,3Co0,5Fe0,5O3 como obtidos, foram calcinados a 500, 700, 900 e 1100?C/2h e caracterizados por difratometria de raios X (DRX), microscopia eletr?nica de varredura com canh?o de el?trons por emiss?o de campo (FEG-MEV) e an?lise t?rmica (TG-DTA). As pastilhas de ZrO2-8%Y2O3 foram sintetizadas a 1400, 1500 e 1600?C/6h, e caracterizadas por difratometria de raios X (DRX) e densidade pelo M?todo de Arquimedes. Os filmes obtidos foram tratados termicamente a 900?C/2h. A caracteriza??o microestrutural dos filmes foi feita utilizando a t?cnica de Microscopia Eletr?nica de Varredura (MEV). O m?todo de s?ntese utilizado proporcionou a obten??o de nanop?s com estrutura perovskita e morfologias adequadas para aplica??o como catodo em c?lulas a combust?vel de ?xido s?lido. O m?todo de deposi??o permitiu obter filmes cer?micos com boa ader?ncia aos substratos e espessuras abaixo de 10 ?m.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-12-01T23:25:10Z No. of bitstreams: 1 GrazieleLopesDeSouza_DISSERT.pdf: 2319933 bytes, checksum: 41ca637533facb729220921e1dc4c6ce (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-12-05T20:18:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 GrazieleLopesDeSouza_DISSERT.pdf: 2319933 bytes, checksum: 41ca637533facb729220921e1dc4c6ce (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-05T20:18:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GrazieleLopesDeSouza_DISSERT.pdf: 2319933 bytes, checksum: 41ca637533facb729220921e1dc4c6ce (MD5) Previous issue date: 2017-01-30 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / As c?lulas a combust?vel de ?xido s?lido s?o os dispositivos mais eficientes at? ent?o inventados para a convers?o de combust?veis qu?micos diretamente em energia el?trica. Estes dispositivos ainda apresentam como desvantagem o funcionamento em temperatura relativamente elevada. Catodos da s?rie La2-xNiO4+d com estrutura K2NiF4 t?m se mostrado promissores condutores mistos a temperaturas intermedi?rias. O interesse por estes ?xidos como material funcional para catodo deve-se principalmente ? sua permeabilidade a oxig?nio e sua estabilidade qu?mica e t?rmica. Este material tem coeficiente de expans?o t?rmica compat?vel com eletr?litos pertencentes a fam?lia La10-x(SiO4)6O2+-d com estrutura apatita. Estes eletr?litos t?m condutividades superiores aos eletr?litos ? base de zirc?nia, se utilizados na mesma faixa de temperatura que o catodo acima citado. Este trabalho reporta a s?ntese de p?s de silicato de lant?nio tipo apatita de composi??o La10Si6O27 e niquelato de lant?nio (La2NiO4) para serem usados como materiais de eletr?lito e catodo, respectivamente, em c?lulas a combust?vel de ?xido s?lido. O silicato de lant?nio foi obtido a partir de uma rota qu?mica de co-precipita??o, enquanto o catodo foi obtido pelo m?todo do citrato. O procedimento de s?ntese proposto neste trabalho para a obten??o do material de eletr?lito ? vantajoso por reduzir o consumo de energia e o tempo de processamento, elementos chaves para reduzir o custo total de manufatura. Ao termino das s?nteses os p?s precursores foram caracterizados por an?lise termogravim?trica. Os p?s de silicato de lant?nio foram calcinados entre 500 e 900 ?C e caracterizados por difratometria de raios X com refinamento Rietveld dos dados de difra??o e microscopia eletr?nica de varredura (MEV). O niquelato de lant?nio foi calcinado em uma ?nica temperatura, 1200 ?C, por 4h e caracterizado por MEV. A caracteriza??o estrutural do eletr?lito indicou a forma??o de material com fase secund?ria ap?s calcina??o a 900 ?C. O efeito da temperatura de sinteriza??o, variada entre 1400 a 1450 ?C, nas propriedades el?tricas foram investigados por espectroscopia de imped?ncia entre 400 e 800 ?C em atmosfera de ar. O eletr?lito de silicato de lant?nio sinterizado a 1450 ?C apresentou condutividade el?trica total de 2,12x10-3 S.cm-1 a 700 ?C, pr?ximos aos da literatura para amostras sinterizadas a 1500 ?C. O desempenho eletroqu?mico como material de catodo foi avaliado em uma configura??o de c?lula sim?trica (catodo/substrato/catodo) usando a t?cnica de espectroscopia de imped?ncia. Catodos de niquelato de lant?nio obtidos por serigrafia e sinterizados a 1300 ?C por 4 h apresentaram uma resist?ncia espec?fica de ?rea (REA) de 2,85 ohm.cm2 a 800 ?C em atmosfera de oxig?nio. O niquelato de lant?nio foi misturado com o material do eletr?lito e sinterizado na mesma temperatura usada para sinteriza??o do filme de catodo a fim de avaliar poss?veis rea??es qu?micas entre estes materiais. Os materiais mostraram bons resultados eletroqu?micos se comparados com a literatura e estabilidade qu?mica at? a temperatura de 1300 ?C. / Solid oxide fuel cells are the most efficient devices ever invented for the conversion of chemical fuels directly into electrical energy. These devices still have the disadvantage of operating at relatively high temperature. La2-xNiO4+d cathode, series materials with structure K2NiF4, have been considered as very promising materials due to their high mixed ionic electronic to intermediate temperature. The interest in these oxides as functional material for cathode increased because of its oxygen permeability and its stability. This material has coefficient of thermal expansion compatible with electrolytes from the La10-x(SiO4)6O2+-d family and apatite structure. These electrolytes have higher conductivities than zirconia-based electrolytes if used in the same temperature range as the above-mentioned cathode. This work reports the synthesis of apatite-type lanthanum silicate powders with nominal composition La10Si6O27 and Lanthanum nickelate (La2NiO4) for using as electrolyte and cathode materials, respectively, in solid oxide fuel cells. The lanthanum silicate was obtained from a co-precipitation chemical route, while the cathode was obtained by the citrate method. The herein proposed synthetic procedure is advantageous in reducing energy consumption and processing time, key elements to decrease the total manufacturing cost. At the end of the syntheses, the precursors powders were characterized by thermogravimetric analysis. The lanthanum silicate powders as prepared were calcined between 500 and 900 ?C and characterized by X-ray diffraction (XRD), Rietveld refinement and scanning electron microscopy (SEM). Already the lanthanum nickelate was calcined in a single temperature 1200 ?C for 4h and characterized by SEM. The structural characterization of the electrolyte indicated the formation of biphasic material after calcination at 900 ?C. The effect of sintering temperature, ranging from 1400 to 1450 ?C, on the electrical properties was investigated by impedance spectroscopy. Electrical measurements were recorded in the 400 ? 800 ?C temperature range in air. The lanthanum silicate electrolyte sintered at 1450 ?C exhibited total electrical conductivity 2.12 x 10-3 S.cm-1 in 700 ?C comparable with samples from literature prepared and sintered at 1500 ?C. The electrochemical performance as cathode material was evaluated in a symmetrical cell configuration (cathode/substrate/cathode) using the electrochemical impedance spectroscopy. Lanthanum nickelate cathodes obtained by screen printing and sintered at 1300 ? C for 4 h had an area specific resistance (ASR) of 2.85 ohm.cm2 at 800 ? C under oxygen atmosphere. Lanthanum nickelate was mixed with the electrolyte material and sintered at the same temperature used to sinter the cathode film, in order to evaluate possible chemical reactions between them. The materials showed good electrochemical results compared to the literature and chemical stability up to 1300 ? C.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BeatrizC.pdf: 4078508 bytes, checksum: 01a5dec5db97a60acc69b635fdbd40bc (MD5) Previous issue date: 2009-01-04 / The direct use of natural gas makes the Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) potentially more competitive with the current energy conversions technologies. The Intermediate Temperature SOFC (IT-SOFC) offer several advantages over the High Temperature SOFC (HT-SOFC), which includes better thermal compatibility among components, fast start with lower energy consumption, manufacture and operation cost reduction. The CeO2 based materials are alternatives to the Yttria Stabilized Zirconia (YSZ) to application in SOFC, as they have higher ionic conductivity and less ohmic losses comparing to YSZ, and they can operate at lower temperatures (500-800?C). Ceria has been doped with a variety of cations, although, the Gd3+ has the ionic radius closest to the ideal one to form solid solution. These electrolytes based in ceria require special electrodes with a higher performance and chemical and termomechanical compatibility. In this work compounds of gadolinia-doped ceria, Ce1-xGdxO2-δ (x = 0,1; 0,2 and 0,3), used as electrolytes, were synthesized by polymeric precursors method, Pechini, as well as the composite material NiO - Ce0,9Gd0,1O1,95, used as anode, also attained by oxide mixture method, mixturing the powders of the both phases calcinated already. The materials were characterized by X ray diffraction, dilatometry and scanning electronic microscopy. The refinement of the diffraction data indicated that all the Ce1-xGdxO2-δ powders were crystallized in a unique cubic phase with fluorite structure, and the composite synthesized by Pechini method produced smaller crystallite size in comparison with the same material attained by oxide mixture method. All the produced powders had nanometric characteristics. The composite produced by Pechini method has microstructural characteristics that can increase the triple phase boundaries (TPB) in the anode, improving the cell efficiency, as well as reducing the mass transport mechanism effect that provokes anode degradation / A utiliza??o direta do g?s natural torna a c?lula a combust?vel de ?xido s?lido (SOFC) potencialmente mais competitiva com as atuais tecnologias para convers?o de energia. A SOFC de temperatura intermedi?ria (IT-SOFC) oferece muitas vantagens sobre a SOFC de alta temperatura (HT-SOFC), que incluem melhor compatibilidade t?rmica entre os componentes, partida r?pida com menos consumo energ?tico, redu??o de custos de obten??o e opera??o. Os materiais baseados em CeO2 s?o alternativas aos eletr?litos de zirc?nia estabilizada com ?tria (YSZ) para aplica??es em SOFC, pois t?m condutividade i?nica maior e menores perdas ?hmicas em compara??o a YSZ, e podem operar a temperaturas mais baixas (500-800?C). C?ria tem sido dopada com uma variedade de c?tions, entretanto, o Gd3+ possui o raio i?nico mais pr?ximo do ideal para forma??o da solu??o s?lida. Esses eletr?litos baseados em c?rio requerem eletrodos especiais com um alto desempenho e compatibilidade termomec?nica e qu?mica. Neste trabalho compostos c?ria dopada com gadol?nia, Ce1-xGdxO2-δ (x = 0,1; 0,2 e 0,3), utilizadas como eletr?litos, foram sintetizados a partir do m?todo dos precursores polim?ricos, Pechini, assim como o material comp?sito NiO - Ce0,9Gd0,1O1,95, usado para anodo, obtido tamb?m pelo m?todo de mistura dos ?xidos, p?s das duas fases j? calcinadas. Os materiais foram caracterizados atrav?s das t?cnicas de difra??o de raios X, dilatometria e microscopia eletr?nica de varredura. O refinamento dos dados obtidos pela difra??o de raios X indicou que todos os p?s de Ce1-xGdxO2-δ cristalizaram em uma ?nica fase c?bica com estrutura fluorita, e que o comp?sito obtido por Pechini produziu menores tamanhos de cristalitos das fases em compara??o com o p? sintetizado por mistura de ?xidos em uma mesma temperatura de calcina??o. Todos os p?s obtidos t?m caracter?sticas nanom?tricas. O comp?sito obtido por Pechini possui caracter?sticas microestruturais que podem aumentar a fronteira de fase tripla (TPB) dentro do anodo, melhorando a efici?ncia da c?lula, assim como reduzir o efeito do mecanismo de transporte de massa que provoca degrada??o do anodo

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-10-25T22:39:49Z No. of bitstreams: 1 GilbertoDeLima_DISSERT.pdf: 6145295 bytes, checksum: bc53e57020e12cd1c59df71eaa9312a9 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-12-16T20:13:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 GilbertoDeLima_DISSERT.pdf: 6145295 bytes, checksum: bc53e57020e12cd1c59df71eaa9312a9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-16T20:13:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GilbertoDeLima_DISSERT.pdf: 6145295 bytes, checksum: bc53e57020e12cd1c59df71eaa9312a9 (MD5) Previous issue date: 2016-02-05 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Filmes polim?ricos autossustent?veis baseados em um novo eletr?lito polim?rico s?lido (EPS), tendo como matriz hospedeira o poli(?xido de etileno) (POE) e como agente dopante o tungstato de s?dio (Na2WO4), foram obtidos para diferentes composi??es do sal (m = 0,20; 0,26; 0,30; 0,40; 0,50 e 1,31 mg). Os filmes foram caracterizados por DRX, FTIR, MEV/EDS, TG/DTG, DSC e EI. Os difratogramas de raios X confirmaram a natureza semicristalina do pol?mero e sugeriram que a adi??o do sal provoca uma redu??o na cristalinidade dos filmes. Os dados de FTIR permitiram a an?lise da intera??o entre os ?ons do sal e as cadeias polim?ricas. As micrografias obtidas por MEV demonstraram morfologia esferul?tica intercaladas por liga??es interlamelares para todas as composi??es estudadas. O estudo de TG/DTG mostrou que a decomposi??o t?rmica do eletr?lito ocorre em uma ?nica etapa com a adi??o do sal aumentando a estabilidade t?rmica dos filmes. Os dados de TG/DTG permitiram, ainda, o estudo cin?tico da decomposi??o t?rmica do eletr?lito por meio dos m?todos de Briodo (BR), Coats-Redfern (CR) e Horowitz-Metzger (HM) sugerindo uma cin?tica de 1? ordem para a rea??o de decomposi??o t?rmica dos filmes, assim como, a determina??o dos par?metros termodin?micos de ativa??o: E*, ?H*, ?S* e ?G*. O grau de cristalinidade foi determinado atrav?s dos dados de DSC e mostrou uma redu??o ap?s a adi??o do sal ao pol?mero. O eletr?lito POE/Na2WO4 exibiu um m?ximo de condutividade i?nica de 3,24x10-4 S.cm-1, a temperatura ambiente, para o filme com 1,31 mg do sal. Atrav?s dos dados de imped?ncia foi poss?vel o estudo de relaxa??o das cadeias do POE, assim como, a difus?o do sal entre estas cadeias. Os diagramas de imped?ncia, nos formatos Bode e Nyquist, permitiram o ajuste dos dados experimentais ? circuitos el?tricos equivalentes o que facilitou a associa??o dos componentes dos circuitos aos fen?menos f?sicos e qu?micos observados para os filmes e revelaram que, ap?s a adi??o do sal ao pol?mero, os filmes t?m suas propriedades el?tricas melhoradas. / Self-sustainable polymeric films based on new solid polymer electrolyte, having the poly(ethylene oxide) (PEO) as host matrix and sodium tungstate as doping agent (Na2WO4), were obtained from different salt compositions (m = 0.20; 0.26; 0.30; 0.40; 0.50 and 1.31 mg). The films were characterized through XRD, FTIR, SEM/EDS, TG/DTG, DSC and IS. X-ray diffraction showed the semi crystalline nature of the polymer and confirmed that the addition of salt induces reduction in the crystalinity of the films. FTIR data allowed the identification of the interaction between salt ions and polymer chains and confirmed that these interactions are of a physical nature. The micrographs obtained through SEM showed spherulitic morphology interleaved by interlayered bonds for all of the compositions studied. The TG/DTG study revealed that the thermal decomposition of the electrolyte almost happens at a single stage with the addition of salt, increasing the thermal stability of the films. TG/DTG data also allowed the kinetic study of the thermal decomposition of the electrolyte through Broido (BR), Coats-Redfern (CR) and Horowitz-Metzger (HM) methods, suggesting a first-order kinetic for the reaction of the thermal decomposition of the films, as well as the setting of pre-exponential factor, A, and the thermodynamic activation parameters: E*, ?H*, ?S* and ?G*. The crystallinity degree was determined through DSC data and showed a reduction after the addition of salt to the polymer. The polymer has its conductivity increased after addition of the salt with the PEO-Na2WO4 electrolyte exhibiting maximum of ionic conductivity of 3.24x10-4 S cm-1, to room temperature, for the film with 1.31 mg of salt (F6 film). The impedance data allowed the study on relaxation on PEO chains, even as the diffusion of salt between these chains. The impedance diagrams, on Bode and Nyquist formats, enabled the adjustment of the experimental data to equivalent electric circuits, which facilitated the association of the circuit components to the physical and chemical phenomena observed for the films and revealed that, after the addition of salt to the polymer, the films have their electrical properties enhanced.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AnaKBS_DISSERT.pdf: 2809247 bytes, checksum: 1069d6e1b2ca10f4084e4b1f2fd44c9b (MD5) Previous issue date: 2010-12-13 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Given the environmental concern over global warming that occurs mainly by emission of CO2 from the combustion of petroleum, coal and natural gas research focused on alternative and clean energy generation has been intensified. Among these, the highlight the solid oxide fuel cell intermediate temperature (IT-SOFC). For application as electrolyte of the devices doped based CeO2 with rare earth ions (TR+ 3) have been quite promising because they have good ionic conductivity and operate at relatively low temperatures (500-800 ? C). In this work, studied the Ce1-xEuxO2-δ (x = 0,1, 0,2 and 0,3), solid solutions synthesized by the polymeric precursor method to be used as solid electrolyte. It was also studied the processing steps of these powders (milling, compaction and two step sintering) in order to obtain dense sintered pellets with reduced grain size and homogeneous microstructure. For this, the powders were characterized by thermal analysis, X-ray diffraction, particle size distribution and scanning electrons microscopy, since the sintered samples were characterized by dilatometry, scanning electrons microscopy, density and grain size measurements. By x-ray diffraction, it was verified the formation of the solid solution for all compositions. Crystallites in the nanometric scale were found for both sintering routes but the two step sintering presented significant reduction in the average grain size / Diante da preocupa??o ambiental com o aquecimento global que ocorre principalmente pelas emiss?es de CO2 resultante da queima de combust?veis derivados do petr?leo, carv?o e g?s natural, as pesquisas voltadas para formas alternativas e n?o poluentes de gera??o de energia v?m se intensificando. Entre essas, destacam-se as c?lulas a combust?vel de ?xido s?lido de temperatura intermedi?ria (IT-SOFC). Para aplica??o como eletr?lito deste tipo de dispositivo, as cer?micas ? base de CeO2 dopadas com ?ons de terras raras (TR+3) t?m se mostrado bastante promissoras pelo fato de possu?rem boa condutividade i?nica e operarem em temperaturas relativamente baixas (500-800?C). Neste trabalho, foram estudadas cer?micas de c?ria dopada com eur?pio, sintetizadas pelo m?todo dos precursores polim?ricos para uso como eletr?lito s?lido. Foram estudadas tamb?m as etapas de processamento desses p?s (moagem, compacta??o e sinteriza??o convencional e por duas etapas), visando ? obten??o de produtos sinterizados de elevadas densidades e microestrutura homog?nea e reduzido tamanho de gr?o. Para isto, os p?s foram caracterizados por an?lise termogravim?trica, difra??o de raios X, granulometria, e MEV, j? as amostras sinterizadas foram caracterizadas por dilatometria, MEV, medidas de densidades e medidas de tamanho de gr?o. Os resultados de difra??o de raios X indicaram a forma??o de solu??es s?lidas com estrutura c?bica do tipo fluorita apresentando cristalitos nanom?tricos para todas as composi??es em estudo. Ambas as rotas de sinteriza??o mostraram-se eficientes para a produ??o de cer?micas com densidades adequadas para aplica??o como eletr?litos s?lidos em c?lula a combust?vel, mas a sinteriza??o em duas etapas apresentou significativa redu??o do tamanho m?dio de gr?os

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GislaineBPF_TESE.pdf: 3300091 bytes, checksum: 8adeb890624a95fdc27ae7d6a3f52ad8 (MD5) Previous issue date: 2012-12-19 / Fuel cells are electrochemical devices that convert chemical energy in electrical energy by a reaction directly. The solid oxide fuel cell (SOFC) works in temperature between 900?C up to 1000?C, Nowadays the most material for ceramic electrolytes is yttria stabilized zirconium. However, the high operation temperature can produce problems as instability and incompatibility of materials, thermal degradation and high cost of the surround materials. These problems can be reduced with the development of intermediate temperature solid oxide fuel cell (IT-SOFC) that works at temperature range of 600?C to 800?C. Ceria doped gadolinium is one of the most promising materials for electrolytes IT-SOFC due high ionic conductivity and good compatibility with electrodes. The inhibition of grain growth has been investigated during the sintering to improve properties of electrolytes. Two-step sintering (TSS) is an interesting technical to inhibit this grain growth and consist at submit the sample at two stages of temperature. The first one stage aims to achieve the critical density in the initiating the sintering process, then the sample is submitted at the second stage where the temperature sufficient to continue the sintering without accelerate grain growth until to reach total densification. The goal of this work is to produce electrolytes of ceria doped gadolinium by two-step sintering. In this context were produced samples from micrometric and nanometric powders by two routes of two-step sintering. The samples were obtained with elevate relative density, higher than 90% using low energy that some works at the same area. The average grain size are at the range 0,37 μm up to 0,51 μm. The overall ionic conductivity is 1,8x10-2 S.cm and the activation energy is 0,76 eV. Results shown that is possible to obtain ceria-doped gadolinium samples by two-step sintering technique using modified routes with characteristics and properties necessary to apply as electrolytes of solid oxide fuel cell / As c?lulas a combust?vel s?o dispositivos eletroqu?micos que convertem energia qu?mica em energia el?trica por uma rea??o direta. As c?lulas a combust?veis de ?xido s?lidos (Solid Oxide Fuel Cell - SOFC) operam em temperaturas entre 900 e 1000?C, com eletr?litos de cer?mica. Atualmente o material mais utilizado ? a zirc?nia estabilizada com ?tria, no entanto a alta temperatura de opera??o pode causar problemas de instabilidade e incompatibilidade de materiais, degrada??o t?rmica e alto custo dos materiais perif?ricos. Com a inten??o de minimizar esses problemas, s?o realizadas pesquisas para desenvolver c?lulas a combust?vel de ?xido s?lido de temperatura intermedi?ria (IT-SOFC) que operam na faixa de temperatura de 600 a 800?C, utilizando c?ria dopada com gadol?nia como um dos mais promissores materiais para eletr?litos de IT-SOFC devido ? alta condutividade i?nica e uma boa compatibilidade com os eletrodos. Formas de inibir o crescimento do gr?o durante a sinteriza??o para melhorar as propriedades dos eletr?litos s?o investigadas. Para tal, ? utilizada a t?cnica de sinteriza??o em dois passo (two-step sintering - TSS), que consiste em submeter a amostra a dois est?gios de temperatura. O primeiro est?gio visa atingir a densidade cr?tica para dar in?cio ao processo de sinteriza??o. Em seguida a amostra ? submetida a um segundo est?gio de temperatura capaz de dar continuidade ? sinteriza??o sem que haja acelerado crescimento de gr?o, at? sua total densifica??o. O principal objetivo deste trabalho foi produzir eletr?litos de c?ria dopada com gadol?nia pelo processo de sinteriza??o em dois passos. Neste contexto foram produzidas amostras a partir de p?s microm?tricos e nanom?tricos atrav?s de duas rotas de sinteriza??o em dois passos. Foram obtidas amostras com elevada densidade relativa, superior a 90%. Os tamanhos m?dios de gr?os obtidos est?o na faixa de 0,37 μm a 0,51 μm. Foram obtidas amostras com condutividade i?nica total de 1,8x10-2 S.cm e energia de ativa??o de 0,76 eV. A partir dos resultados obtidos neste trabalho, foi poss?vel obter amostras de c?ria dopada com gadol?nia atrav?s da t?cnica de sinteriza??o em dois passos, utilizando rotas modificadas com caracter?sticas e propriedades necess?rias para serem aplicadas como eletr?litos de c?lulas a combust?vel de ?xido s?lido