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Orientador: Prof. Dr. Daniel Zanetti de Florio / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2017. / A obtencao de nanoparticulas por exsolucao e uma tecnica que tem sido extensivamente pesquisada e aprimorada recentemente. As particulas exsolvidas apresentam propriedades superiores quando comparadas as depositadas. O metodo de exsolucao consiste na reducao de ions previamente solubilizados em uma matriz, dando origem a particulas fortemente ligadas ao substrato. Materiais com composicoes (La1-xSrx)z(Cr1-yNiy)O3-¿Â (x e y = 0%, 5%, 10%, 15% e 20%; z = 100% e 80%) foram sintetizados, utilizando o metodo de polimerizacao de complexos. A resina produzida no processo de sintese foi analisada utilizando tecnicas de analise termica, tal que a temperatura de calcinacao foi determinada sendo igual a 900 ¿C. Foi utilizada a tecnica de difracao de raios X para caracterizacao estruturas e identificacao das fases presentes. Todas as amostras foram reduzidas com objetivo de criar, atraves de exsolucao, nanoparticulas de niquel metalico. Analises magneticas foram conduzidas para determinar o comportamento magnetico dos materiais produzidos. Materiais nao estequiometricos foram sintetizados para verificar a influencia de diferentes estequiometrias no processo de exsolucao. O sitio A nao estequiometrico prejudicou a solubilizacao do Ni e Sr na estrutura da cromita de lantanio. Todas as amostras com dopantes apresentaram uma diminuicao da temperatura de Neel da cromita de lantanio. Entretanto, o tratamento de reducao provocou um aumento da temperatura de Neel, se comparado com as amostras oxidadas. Esse e um indicativo da diminuicao de concentracao de niquel em solucao solida, um resultado condizente com o mecanismo de exsolucao. Utilizando as medidas de magnetismo foi possivel verificar o mecanismo de exsolucao e fracao massica de niquel metalico para cada amostra. Utilizando tecnicas de microscopia eletronica foi possivel detectar a presenca de nanoparticulas apos o tratamento de reducao com diametro de aproximadamente 20 nm. Ao realizar uma analise quimica local utilizando um microscopio eletronico de transmissao, foi possivel verificar que as particulas em questao sao de niquel metalico. / The production of nanoparticles by exsolution is a technique that has been extensively researched and improved recently. Exsolved particles have superior properties when compared to deposited particles. The method of exsolution consists in the reduction of previously solubilized ions in a matrix, giving rise to particles strongly attached to the substrate. Materials with compositions (La1-xSrx)z(Cr1-yNiy)O3-ä (x and y = 0%, 5%, 10%, 15% and 20%, z = 100% and 80%) were synthesized using the polymerization of complexes technique. The resin produced in the synthesis process was analysed using thermal analysis and the calcination temperature was determined to be 900 ° C. The X-ray diffraction technique was used to characterize structures and identify the present phases. All samples were reduced in order to create nanoparticles of metallic nickel by exsolution. Magnetic analysis was conducted to determine the magnetic behaviour of the produced materials. Non-stoichiometric materials were synthesized to verify the influence of different stoichiometry in the exsolution process. Non-stoichiometric A site impaired the solubilisation of Ni and Sr in the lanthanum chromite structure. All samples with dopants showed a decrease in the temperature of Neel of the lanthanum chromite. However, the reduction treatment caused an increase in the Neel temperature when compared to the oxidized samples. This is indicative of the decrease in nickel concentration in solid solution, a result consistent with the exsolution mechanism. Using the measurements of magnetism it was possible to verify the mechanism of exsolution and mass fraction of metallic nickel for each sample. Using electron microscopy techniques it was possible to detect the presence of nanoparticles after the reduction treatment with a diameter of approximately 20 nm. When performing a local chemical analysis using a transmission electron microscope, it was possible to verify that the particles in question are of metallic nickel.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In the present work, we performed a study of the structural, electrical and optical properties of the compound LaCr1-xAlxO3 (x = 0.0, 0.05, 0.5, 0.95 and 1.0) produced by the combustion method. The structural analyzes were performed by X-ray diffraction (XRD) and Rietveld refinement, the electrical measurements using impedance spectroscopy and IV measurements, and optical measurements using UV-Vis spectroscopy. The results of XRD allied to the Rietveld method of refinement indicate that the samples with x = 0.0 and 0.05, have an orthorhombic structure belonging to the space group Pnma (62), and for x = 0.5, 0.95 and 1.0, a rhombohedral structure belonging to the space group R-3c (167), thus taking place a structural transition in the material. The impedance spectroscopy measurements associated to the IV curves show that the samples with higher concentration of Al present higher resistance, and the samples with lower concentration of Al present less resistance. We observe that for high frequencies a decrease of dielectric constant with frequency occurs. In addition, the appearance of only a semicircle establishes the presence of non-Debye type relaxation, where an equivalent circuit composed of two resistors (R1 and R2) and a constant phase element (CPE) were used. By means of the absorption measurements in the ultraviolet to visible region (UV-Vis), we estimated the optical gap of the samples, through the tauc equation, which vary between 3.27 - 3.43 eV. Still, we observed that the increase in Al concentration favors the increase in transmittance in the material. / No presente trabalho, realizamos um estudo das propriedades estruturais, elétricas e ópticas do composto LaCr1-xAlxO3 (x=0,0; 0,05; 0,5; 0,95 e 1,0) produzido pelo método da combustão. As análises estruturais foram realizadas por meio de difração de raios-X (DRX) e refinamento Rietveld, as elétricas por meio de espectroscopia de impedância e medidas IV, e ópticas por meio de espectroscopia de UV-Vis. Os resultados de DRX aliados ao método de refinamento Rietveld indicam que as amostras com x = 0,0 e 0,05, apresentam uma estrutura ortorrômbica pertencente ao grupo espacial Pnma (62), e para x = 0,5; 0,95 e 1,0, uma estrutura romboédrica pertencente ao grupo espacial R-3c (167), ocorrendo assim uma transição estrutural no material. As medidas de espectroscopia de impedância associadas às curvas IV mostram que as amostras com maior concentração de Al apresentam maior resistência, e as amostras com menor concentração de Al apresentam menor resistência. Observamos que para altas frequências ocorre uma diminuição da constante dielétrica com a frequência. Além disso, o aparecimento de apenas um semicírculo estabelece a presença do relaxamento do tipo não-Debye, onde foi utilizado um circuito equivalente composto por duas resistências (R1 e R2), e um elemento de fase constante (CPE). Através das medidas de absorção na região do ultravioleta ao visível (UV-Vis) estimamos o gap óptico das amostras, através da equação de tauc, os quais variam entre 3,27 - 3,43 eV. Além disso, observamos que o aumento da concentração de Al favorece o aumento da transmitância no material. / São Cristóvão, SE

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ClawsioRCS_TESE.pdf: 6209957 bytes, checksum: 4a85a36be678a5c36d937dd4cb67fe7c (MD5) Previous issue date: 2014-04-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Doped lanthanum chromite ( LaCrO3 ) has been the most common material used as interconnect in solid oxide fuel cells for high temperature ( SOFC-HT ) that enabling the stack of SOFCs. The reduction of the operating temperature, to around 800 ? C, of solid oxide fuel cells enabled the use of metallic interconnects as an alternative to ceramic LaCrO3, From the practical point of view, to be a strong candidate for interconnect the material must have good physical and mechanical properties such as resistance to oxidizing and reducing environments, easy manufacture and appropriate thermo-mechanical properties. Thus, a study on the physic-mechanical interconnects La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 ceramics for SOFC -AT obtained by the method of combustion , as well as thermo-mechanical properties of metallic interconnects (AISI 444) covered with La0,8Ca0,2CrO3 by deposition technique by spray-pyrolysis fuel cells for intermediate temperature (IT-SOFCs). The La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 was characterized by X -ray diffraction(XRD) , density and porosity , Vickers hardness (HV) , the flexural strength at room temperature and 900 ?C and scanning electron microscopy (SEM). The X -ray diffraction confirmed the phase formation and LaCrO3 and CoCr2O4, in order 6 GPa hardness and mechanical strength at room temperature was 62 MPa ceramic Interconnector. The coated metal interconnects La0,8Ca0,2CrO3 passed the identification by XRD after deposition of the film after the oxidation test. The oxidative behavior showed increased resistance to oxidation of the metal substrate covered by La0,8Ca0,2CrO3 In flexural strength of the coated metal substrate, it was noticed only in the increased room temperature. The a SEM analysis proved the formation of Cr2O3 and (Cr,Mn)3O4 layers on metal substrate and confirmed the stability of the ceramic La0,8 Ca0,2CrO3 film after oxidative test / A cromita de lant?nio (LaCrO3) dopada tem sido o material mais utilizado como interconector nas pilhas a combust?vel de ?xido s?lido de alta temperatura(PaCOS-AT), possibilitando o empilhamento(stack) da PaCOS. A redu??o da temperatura de opera??o, em torno de 800 ?C, das pilhas a combust?vel de ?xido s?lido, tornou poss?vel o uso de interconectores met?licos como alternativa aos LaCrO3 cer?micos. Do ponto de vista pr?tico para o material ser forte candidato a interconector deve ter boas propriedades f?sicas e mec?nicas, como resist?ncia a ambientes oxidantes e redutores, f?cil fabrica??o e propriedades termo-mec?nicas adequadas. Por este motivo realizou-se um estudo sobre as propriedades fisico-mec?nicas de interconectores de La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 cer?mico para PaCOS-AT obtido pelo m?todo da combust?o, como tamb?m sobre as propriedades termo-mec?nicas de interconectores met?licos (AISI 444) recobertos com La0,8Ca0,2CrO3 pela t?cnica de deposi??o por spray-pir?lise para Pilhas a combust?vel de temperatura intermediaria (PaCOS-TI). A La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 foi caracterizada por meio de difra??o de raios X (DRX), densidade e porosidade, dureza Vickers (HV), resist?ncia mec?nica a flex?o na temperatura ambiente e a 900?C e microscopia eletr?nica de varredura (MEV). A difra??o de raios X comprovou a forma??o das fases LaCrO3 e CoCr2O4, dureza na ordem de 6 GPa e resist?ncia mec?nica a temperatura ambiente de 62 MPa do interconector cer?mico. A avalia??o das fases formadas no interconector met?lico recoberto com La0,8Ca0,2CrO3 tanto na deposi??o quanto ap?s o ensaio oxidativo foi realizado por DRX. O comportamento oxidativo evidenciou o aumento da resist?ncia a oxida??o do substrato met?lico recoberto por La0,8Ca0,2CrO3. Na resist?ncia mec?nica a flex?o do substrato met?lico recoberto, notou-se o aumento apenas na temperatura ambiente. Com aux?lio do MEV comprovou-se a forma??o das camadas de Cr2O3 e (Cr,Mn)3O4 sobre o substrato met?lico e confirmou-se a estabilidade do filme cer?mico de La0,8Ca0,2CrO3 ap?s o ensaio oxidativo