Spelling suggestions: "subject:"pirólise"" "subject:"hidrólise""
41 |
Pirólise da casca de arroz : Ativação química do produto sólido obtido e utilização como material adsorvente em extração de fase sólida (SPE)Scapin, Enelise January 2016 (has links)
Atualmente existe um número crescente de estudos acerca da transformação de resíduos agroindustriais em novos produtos de maior valor agregado. Dentre estas transformações encontra-se o processo de pirólise, que converte o material residual em produtos sólidos, líquidos (bio-óleo + fase aquosa) e gasosos. No presente estudo, foram caracterizados os produtos gerados na pirólise de casca de arroz em reator de leito fixo. A composição química do bio-óleo obtido foi avaliada mediante a técnica de cromatografia gasosa bidimensional abrangente acoplada à espectrometria de massas quadrupolar (GC×GC/qMS), aliada à utilização de padrões e de índices de retenção. A determinação da porosidade e da área superficial do produto sólido foi realizada pela técnica de Brunauer–Emmett–Teller (BET) e também através do método BJH (Barret, Joyner e Halenda). O produto sólido gerado foi ativado utilizando diferentes proporções de carbonato de sódio, a fim de obter-se um material de elevada área superficial. O processo de ativação química do produto sólido oriundo da pirólise da casca de arroz em proporção mássica 1:3/800 °C/2h, apresentou excelentes resultados, aumentando significativamente a sua área de superfície de 3,8 m2g-1 para 1848 m2g-1 . Nos testes realizados nas razões mássicas de 1:2 e 1:1, ocorreu uma diminuição da área de superfície quando comparado com a área de superfície encontrada na razão mássica de 1:3, o que demonstra que o processo foi na condição 1:3/800 °C/2h, caracterizando ser um material com propriedades adsorventes Este material foi utilizado no processo de SPE para a adsorção dos compostos presentes na fase aquosa do bio-óleo analisados por HPLC-PDA. O carvão ativado produzido neste estudo foi eficiente para a adsorção de compostos identificados na fase aquosa da casca de arroz (fenóis, furanos e cetonas), que podem ser prejudicial para o meio ambiente, ou que podem futuramente ser recuperados para aplicações futuras. / Currently there are a growing number of studies on the transformation of agro-industrial waste in new products of higher added value. Among these transformations, the pyrolysis process converts the waste material into solid products, liquid (bio-oil) and gaseous. In this study, the products generated in the rice husk pyrolysis in fixed bed reactor were studied. The chemical composition of the bio-oil obtained was accomplished by comprehensive two-dimensional gas chromatography coupled to quadrupole mass spectrometry (GC×GC/qMS), allied to the use standards and retention indices. The determination of the porosity and the surface area of the solid product was performed by the technique of Brunauer-Emmett-Teller (BET) and also through the BJH method (Barrett, Joyner and Halenda). The solid product produced was activated using different proportions of sodium carbonate in order to obtain a high surface area material. The chemical activation of the solid product from the pyrolysis of the rice husk in the ratio 1: 3/800 ° C / 2h presented excellent results, significantly increasing its surface area from 3.8 m2g-1 to 1848 m2g- 1 . In the tests performed in the 1: 2 and 1: 1 mass ratios, a decrease in the surface area occurred when compared to the surface area found in the 1: 3 mass ratio, which shows that the process was in the 1: 3 condition / 800 ° C / 2h, characterizing to be a material with adsorbent properties This material was used in the SPE process as solid phase for adsorption of the compounds present in the aqueous phase of the bio-oil analyzed by HPLC-PDA. The activated carbon produced in this study may be effective for the adsorption of identified compounds in the aqueous phase of rice husk (phenols, furans and ketones) which may be harmful to the environment, or may be recovered for future applications.
|
42 |
ESTUDO DA INFLUÊNCIA DAS CONDIÇÕES DE PIRÓLISE DE COMPÓSITO DE PEBD/AL NA PRODUÇÃO DE HIDROCARBONETOSVIDAL, D. B. 29 August 2017 (has links)
Made available in DSpace on 2018-08-01T23:29:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1
tese_11263_61 - Douglas Bitencourt Vidal.pdf: 1198600 bytes, checksum: 0f3d43aa7ddbfaad81fab49f563bdefa (MD5)
Previous issue date: 2017-08-29 / O descarte de embalagens cartonadas vem se tornando um passivo ambiental
à medida que seu consumo aumenta. Uma maneira de se aproveitar este
material é pelo desagregador de papel, que resulta na formação do compósito
de polietileno e alumínio (PEBD/Al). Capaz de separar o alumínio do polietileno
presentes no compósito, a pirólise é uma técnica utilizada principalmente na
recuperação de materiais subaproveitados, gerando produtos de interesse.
Diante deste contexto, o objetivo geral deste trabalho foi estudar as condições
do processo de pirólise do PEBD/Al. Os experimentos ocorreram nas
temperaturas 813, 853 e 893 K e taxas de aquecimento de 10, 30 e 50 K min-1.
Analisou-se a influência da temperatura e da taxa de aquecimento sobre a
pirólise do compósito PEBD/Al em leito fixo, a fim de estimar os efeitos destas
variáveis de processo, bem como identificar os produtos obtidos. Inicialmente,
análises termogravimétricas demonstraram que a degradação deste material se
inicia a 670 K e torna-se completa à 820 K. Ao comparar a termogravimetria
derivada (DTG) do PEBD/Al com o do polietileno puro, notou-se que as duas
curvas se sobrepõem, demonstrando que o alumínio não interfere nas reações.
A partir dos dados de termogravimetria e de modelos cinéticos isoconversionais,
a energia de ativação global da reação de pirólise de PEBD/Al foi estimada:
169,61kJ.mol-1 (Ozawa), 170,79 kJ.mol-1 (K-A-S), 181,33kJ.mol-1 (Starink) e
205,87 kJ.mol-1 (Kissinger), sendo estes valores similares aos encontrados na
literatura para o polietileno puro. Após análise dos rendimentos dos produtos,
evidenciou-se maior participação de condensados, dos quais as olefinas
apresentaram produção mais acentuada em 893 K. Observou-se também que a
temperatura teve maior influenciou no rendimento dos produtos condensados do
que a taxa de aquecimento. Com relação a composição das olefinas para as
reações a 893 K, identificou-se principalmente compostos alifáticos, como os
alcenos, de cadeia carbônica de C12 à C20. Por ser formado majoritariamente de
polietileno, os produtos da pirólise do compósito resultam em hidrocarbonetos
que podem ser utilizados como matéria prima pela indústria.
|
43 |
Aspectos fundamentais da Pirólise da casca de cacau: análise da cinética do processo e dos efeitos de condições operacionais sobre os produtosSUEIRO, B. A. C. 20 March 2018 (has links)
Made available in DSpace on 2018-08-01T23:29:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1
tese_11924_72-Brunela Azeredo Coutinho.pdf: 2151376 bytes, checksum: 81e5ede7a94648307bd14053c31464f7 (MD5)
Previous issue date: 2018-03-20 / O crescimento populacional acelerado vivenciado atualmente acompanha uma série de desafios, dentre eles pode-se destacar o aumento da demanda energética. Essa maior demanda geralmente ocasiona no aumento do consumo de recursos não renováveis e na queda dos níveis dos reservatórios de água responsáveis pela geração de energia. Vale mencionar que a redução da emissão de gases poluentes é uma preocupação mundial no setor energético. Assim sendo, há um grande estímulo para diversificação da matriz energética global, com maior presença de fontes renováveis, como, por exemplo, de biomassa. Neste contexto, destaca-se a pirólise como uma rota tecnológica para conversão de biomassa residual em produtos com maior conteúdo energético. Desta maneira, propôs-se nesta pesquisa um estudo da pirólise da casca de cacau (biomassa residual). Na primeira etapa deste estudo, foi realizada a caracterização química e física da biomassa através de análises imediata, elementar, fluorescência de raios-X e espectroscopia vibracional por infravermelho. Na segunda etapa foi avaliada a cinética de degradação térmica da casca de cacau através de análises termogravimétricas, com auxílio de modelos cinéticos disponíveis na literatura. Além disso, foi analisado a influência da temperatura e do diâmetro de partícula sobre o rendimento do produto líquido obtido a partir da pirólise convencional da casca de cacau em reator de leito fixo. Por fim, foi realizada a caracterização do bio-óleo pirolítico por cromatografia gasosa acoplada a detector de espectrometria de massas. A partir dos resultados obtidos, conclui-se que, o poder calorífico, 16,23 MJ/kg, está dentro da faixa que implica ser uma fonte de energia potencial para produção de bio-óleo. Também, que a pirólise da casca de cacau acontece em duas fases distintas, sendo a primeira relacionada à perda de umidade, na faixa de 300 a 450 K, e a segunda referente a decomposição da hemicelulose, celulose e lignina, entre 450 a 825 K. A energia de ativação encontrada para casca de cacau através dos modelos cinéticos está entre 125,17 a 134,00 kJ/mol. O diâmetro da partícula influenciou mais o rendimento do produto líquido do que a temperatura. Os compostos mais abundantes na fração orgânica do bio-óleo são da classe dos fenóis, considerados matérias-primas de grande interesse na indústria química e farmacêutica.
|
44 |
Caracterização e pirólise da mistura de borra de estamparia têxtil e óleo de fritura /De Camillis, Vanderléia Botton, Barros, Antônio André Chivanga, Universidade Regional de Blumenau. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. January 2010 (has links) (PDF)
Orientador: Antônio André Chivanga Barros. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química.
|
45 |
Simulação do processo de pirólise de resíduo lignocelulósico para produção de insumos químicos/Giron, B. B. January 2016 (has links)
Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2016.
|
46 |
Preparing jet engine and diesel engine range fuels from biomass pyrolysis oil through hydrogenation using NiMo as a catalystShah, Zeban January 2017 (has links)
Neste trabalho, o uso de bio-óleo foi proposto como alternativa aos combustíveis fósseis (petróleo). O bio-óleo foi produzido por pirólise de serragem de eucalipto e óleo de fritura de soja descartado, enquanto que o óxido de cálcio (CaO) foi usado como catalisador de pirólise para melhorar o rendimento de bio-óleo. A temperatura do sistema de pirólise foi iniciada a 25 °C e aumentada para 850 °C. A destilação atmosférica de bio-óleo bruto foi realizada após a pirólise e duas frações foram separadas à temperatura de 80−160 ºC (LFP, Fação Leve da Pirólise do bio- óleo) e 160−240 ºC (HFP, Fração Pesada da Pirólise do bio-óleo) e as quais foram analisadas por TGA (análise térmica gravimétrica), GC-MS (cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa), FTIR (espectroscopia de infravermelho de transformação de Fourier) e RMN (espectroscopia de ressonância magnética nuclear) verificando-se que havia uma abundância de espécies contendo nitrogênio e oxigênio, bem como outras espécies reativas. Com o objetivo de reduzir a quantidade destas espécies após a pirólise, as frações LFP e HFP foram submetidas ao processo de craqueamento térmico na presença de hidrogênio (hidrogenação) e, novamente submetido a hidrogenação catalítica na presença do catalisador de NiMo. Após a hidrogenação catalítca, foi realizada a segunda destilação atmosférica obtendo-se duas frações à temperatura de 80−160 ºC (LFH, Fração Leve da Hidrogenação ) e 160−240 ºC (HFH, Fração Pesada da Hidrogenação) as quais foram igualmente caracterizadas pelas técnicas acima enumeradas, observando-se que mais de 60% de espécies nitrogenadas, oxigenadas e outras espécies reativas foram convertidas em hidrocarbonetos. As diferenças entre LFP, HFP e LFH, HFH foram apresentadas e discutidas criticamente neste trabalho, onde verificou-se após as análises fisico-químicas como composição química, entalpia de combustão, ponto de congelamento, densidade, viscosidade e volatilidadeque as frações obtidas pelo processo de Page 17 of 115 craqueamento e hidrogenação catalítica (LFH e HFH) podem ser usadas como combustíveis, porque apresentaram semelhanças muito próximas nas propriedades fisico-quimicas importantes do óleo de aviação (AF) e óleo diesel (DF). A partir destas informações foram preparadas formulações com 10 e 20% (m/m) das frações: HFH com óleo de aviação (AF) e LFH com oleo diesel (DF). As análises fisico quimicas destas formulações comparadas com o AF e DF mostraram o potencial uso destas frações como aditivos e consequente contribuição para a amenização da crise energética mundial.
|
47 |
Pirólise rápida de casca de arroz: estudo de parâmetros e caracterização de produtosAlmeida, Suelen Rodrigues January 2010 (has links)
A pirólise (aquecimento em atmosfera inerte) é uma das formas de aproveitamento dos resíduos da agroindústria, gerando o bio-óleo (produto condensável), gases e resíduo sólido (sílico-carbonoso) com utilidades diversas, tanto para fins energéticos como outras utilizações industriais. Neste trabalho estudou-se a pirólise rápida da casca de arroz usando um forno tubular e um reator de leito fixo. Após otimização do processo de pirólise (7 g de casca de arroz moída, pirolisada a 700ºC com uma taxa de aquecimento de 100ºC.m-1 e um fluxo de nitrogênio de 1 mL.min-1), foram obtidos e analisados o bioóleo, os gases e o resíduo sólido. Foi determinada a composição química dos gases e do bioóleo, usando cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. Para a amostragem dos gases fez-se uso da microextração em fase sólida com duas fibras de diferente polaridade (polidimetilsiloxano e poliacrilato). Os bioóleos mostraram-se ricos em compostos oxigenados (fenóis, cetonas e ácidos carboxílicos). O mesmo foi encontrado para os gases, tendo-se nestes últimos, a presença majoritária dos compostos mais voláteis. O resíduo sólido apresentou alto teor de sílica, indicando a sua possível utilização como adsorvente em processos industriais ou purificação de água. / The pyrolysis (heating in an inert atmosphere) is one of the ways of using residues of the agro industry, by the generation the bio-oil (condensed product), gases and solid residue (siliceous-carbonaceous material) with many utilities as energy production or as other industrial uses. In this work it was studied the fast pyrolysis of the rice husk using a tubular oven and a fixed bed reactor. After optimization of the pyrolysis process (7 g of milled rice husk, pyrolysis at 700ºC with a heating rate at 100ºC. min-1 and 1 mL.min-1 of nitrogen), the bio-oil, the gases and the solid residue were analyzed. The chemical composition of the gases and of the bio-oil was achieved by gas chromatography coupled to the mass spectrometry. For sampling of the gases it was used of the solid phase microextraction with two fibers of different polarity (polydimethyilsiloxane and polyacrylate). The bio-oils showed high amounts of oxygenated compounds (phenols, cetones and carboxylic acids). The same was found for the gases, with a predominance of the most volatile compounds in this last one. The solid residue presented high silica content, indicating its possible use as adsorbent in industrial processes or in water purification.
|
48 |
Estudo da fração aquosa proveniente da pirólise da palha de cana de açúcarMaciel, Gabriela Pereira da Silva January 2011 (has links)
A palha de cana resultante da colheita da cana-de-açúcar, usada na produção de etanol no Brasil, pode ser utilizada como fonte de biomassa. Uma das maneiras de utilização deste e de outros resíduos agro-industriais é a sua transformação por pirólise. Durante este processo, gera-se uma fração aquosa que é oriunda da umidade inicial da matéria prima e de reações que ocorrem durante a pirólise, e contém na sua composição uma variedade de compostos oxigenados de alto valor. O desenvolvimento de métodos de extração do material orgânico presente nesta fração aquosa assume um importante papel na caracterização e aproveitamento deste material. No presente trabalho foram aplicadas a extração em fase sólida (SPE) com cartucho comercial C18 e a extração líquido-líquido (LLE), para o isolamento dos analitos presentes na fração aquosa da pirólise da palha de cana, usando três solventes de diferentes polaridades (hexano, diclorometano e clorofórmio). A caracterização dos extratos orgânicos obtidos foi realizada por GC/qMS e GC×GC/TOFMS. Os dois métodos de extração mostraram-se satisfatórios e os solventes usados foram complementares. Os extratos apresentaram em sua composição compostos oxigenados tais como fenóis, ácidos, cetonas, aldeídos e éteres, com sensível predomínio dos fenóis. A técnica de GC×GC/TOFMS apresentou maior sensibilidade e permitiu a identificação de um maior número de compostos. / The sugar cane straw, resulting from the harvesting of sugar cane, used in ethanol production in Brazil, can be used as a source of biomass. Pyrolysis is one of the way to transform and aggregate value to this and other agro-industrial wastes. During this process, it is generated an aqueous fraction originated from the initial moisture of raw material, which contains a variety of oxygenated compounds of high industrial importance. The application of techniques for extraction of organic material from this aqueous fraction plays an important role in the characterization and use of this material. In the present study solid phase extraction (SPE), using C18 commercial cartridges, and liquid-liquid extraction (LLE) was applied the for the isolation of the analytes present in the aqueous fraction of pyrolysis of sugarcane straw, using three solvents of different polarities (hexane, dichloromethane and chloroform). Characterization of organic extracts was performed by GC/qMS and GC×GC/TOFMS. Both extraction methods were satisfactory and the solvents used were complementary. The extracts showed several oxygenated compounds in their composition, such as phenols, acids, ketones, aldehydes and ethers, with significant predominance of phenols. The technique of GC×GC/TOFMS showed higher sensitivity and allowed the identification of a greater number of compounds.
|
49 |
Preparação, caracterização e aplicação de adsorvente carbonoso preparado a partir da pirólise de resíduos de fibras têxteisCorreia, Jeferson January 2017 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-01-30T03:15:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1
349696.pdf: 1950532 bytes, checksum: 2d416cd38b9adf7e67b05ddff7df6e4a (MD5)
Previous issue date: 2017 / O processo de tingimento têxtil gera despejos com alto teor de substâncias orgânicas que necessitam receber tratamento antes de serem lançados ao meio ambiente. Estima-se que mundialmente são descartadas cerca de 700 mil toneladas de corante na forma de efluente têxtil. Neste sentido, diversas alternativas de tratamento são estudadas. Dentre elas, a adsorção vem recebendo destaque. Paralelamente, a preocupação com os resíduos sólidos é crescente, no âmbito de transformá-los em subprodutos e fontes de renda secundárias. Neste trabalho aplicaram-se técnicas para preparação de adsorvente carbonoso a partir de pirólise e ativação de retalhos da indústria da confecção têxtil. A pirólise ocorreu em temperaturas de 500 e 700 ºC e tempo de 70 e 120 min, a ativação foi realizada utilizado K2CO3. As amostras foram caracterizadas por Análise Termogravimétrica (TGA), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), área de superfície, volume de poros, Ponto de Carga Zero (PCZ), Ponto Isoelétrico (pIE), determinação de grupos funcionais por Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e análises gravimétricas físico- químicas. As amostras foram também submetidas a ensaios de adsorção com corante Reactive Black 5 (RB5). Os resultados indicaram que o processo de ativação é fundamental para aumentar a eficiência de adsorção. A capacidade de adsorção para o adsorvente ativado com K2CO3 foi 7,7 mg.g-1, sete vezes maior do que a amostra sem ativação. O adsorvente apresentou estrutura porosa, alcançando 358,55 m².g-1 de área de superfície e características ácidas, com PCZ=5,4. Os ensaios cinéticos indicaram que a maior parte do corante é adsorvida nos primeiros 250 min de adsorção. O ajuste aos modelos cinéticos indica que a etapa limitante do processo é a difusão no poro e a adsorção na superfície. O ajuste aos modelos de equilíbrio de Langmuir indica a formação de monocamada. A adsorção é do tipo física e exotérmica. O adsorvente preparado representa uma excelente alternativa de reutilização do resíduo. Para o adsorvente ativado com K2CO3, 6 g.L-1 são suficientes para a remoção completa do corante RB5 em pH 3, capacidade de adsorção superior que o adsorvente comercial comparado. / Abstract : The textile dyeing process generates effluents with high level of organic substances that need to be treated before they are released into the environment. It is estimated that around 700 thousand tons of dye in the form of textile effluent are discharged worldwide. In this sense, several treatment alternatives are studied. Among them, the adsorption has been highlighted. At the same time, the concern with solid waste is increasing, in the scope of transforming them into by-products and secondary sources of income. In this work, techniques were applied for preparation of carbonaceous adsorbent from pyrolysis and activation of textile scraps from the clothing industry. The pyrolysis occurred at temperatures of 500 and 700 ºC and time of 70 and 120 min, the activation was performed using K2CO3. The samples were characterized by thermogravimetric analysis, scanning electron microscopy, surface area, pore volume, zero charge point, isoelectric point, determination of functional groups by Fourier transform infrared spectroscopy and physical-chemical gravimetric analyses. The samples were also submitted to adsorption experiments with dye Reactive Black 5. The results indicated that activation is essential to raise adsorption efficiency. The adsorption capacity for the adsorbent activated with K2CO3 was 7.7 mg.g-1, seven times higher than the non-activated sample. The adsorbent presented porous structure, reaching 358.55 m².g- 1 of surface area and acidic characteristics, with PCZ = 5.4. The best results were obtained for the solution at pH 3. Kinetic tests indicated that most of the dye is adsorbed in the first 250 min of adsorption. Adjustment to kinetic models indicates that the process limiting step is pore diffusion and adsorption at the surface. Adjustment to the Langmuir equilibrium model indicates monolayer formation. Adsorption is physical and exothermic. The adsorbent prepared represents an excellent alternative of reuse of the residue. For the adsorbent activated with K2CO3, 6 g.L-1 are sufficient for the complete removal of the RB5 dye at pH 3 and has higher adsorption capacity than the commercial adsorbent compared.
|
50 |
Obtenção de filmes céria dopada com gadolínia (e zircõnia estabilizada por ítria) por spray pirólise e sua caracterização para emprego como eletrólito em célula a combustível tipo ITSOFCHalmenschlager, Cibele Melo January 2013 (has links)
Este trabalho investigou o processo de spray-pirólise para a obtenção de filmes de óxido de cério dopado com óxido de gadolínio (CGO) e de óxido de zircônio estabilizado com ítria (YSZ) para aplicação como eletrólito de célula a combustível de óxido sólido (SOFC) sem a necessidade do processo de sinterização em altas temperaturas (>900°C). Os filmes de YSZ foram depositados com o objetivo de formar uma fina barreira entre o anodo e o eletrólito de CGO, protegendo o cério da sua redução em ambientes redutores. Para uma célula de óxido sólido de temperatura intermediária (ITSOFC) é de fundamental importância que o filme não necessite de altas temperaturas de sinterização, pois isso permitiria a utilização de interconectores metálicos, diminuindo consideravelmente o custo final da célula. Ar comprimido foi usado como agente atomizador na obtenção dos filmes elaborados nesse trabalho. Para os filmes de CGO, foi usada uma mistura de etanol e butil carbitol como solvente. O nitrato de cério e amônio e o acetilacetonato de gadolínio foram usados como agentes precursores. Os filmes foram depositados em diversos substratos como lamínula de vidro, anodo poroso (NiO/YSZ), alumina densa e silício monocristalino. Os sais de oxi-nitrato de zircônio e cloreto de ítrio foram usados como agente precursores do íon de zircônio e ítrio para a obtenção dos filmes de YSZ. Os filmes foram depositados em diversos substratos como lamínula de vidro, anodo poroso (NiO/YSZ), alumina densa e silício monocristalino. Os parâmetros de deposição como temperatura, pressão de ar, concentração dos sais precursores, volume de solução depositado e solvente empregado, foram investigados e associados à qualidade dos filmes. Os filmes depositados em etapas apresentaram melhores propriedades do que aqueles depositados continuamente: sem fissuras, cristalinos e não romperam quando a temperatura foi elevada. Os filmes de CGO ficaram com boa qualidade e reprodutibilidade, independente da natureza do substrato, enquanto os filmes de YSZ variaram a sua morfologia em função do substrato; desde densos em cima de substrato de vidro até a formação de partículas que não contribuíram para a formação do filme em substrato poroso (anodo). Ambos os filmes apresentaram-se cristalinos após a deposição sem a necessidade de um tratamento térmico posterior. A tensão de circuito aberto da célula usando o eletrólito misto alcançou um valor mais elevado do que as usando somente o eletrólito de CGO. Porém, a performance em uma célula de teste quando usado em eletrólito misto (filme de YSZ com filme de CGO) foi de 90 mW.cm-2 a 600°C, indicando que as resistências ôhmicas de eletrólito misto são muito maiores do que quando usado só o eletrólito de CGO. / In this work, the synthesis of gadolinia-doped ceria (CGO) and yttria stabilized zirconia (YSZ) films by spray pyrolysis was investigated to be applied as a solid oxide fuel cell (SOFC) electrolyte without having a heat treatment at high temperatures (<900°C). Yttria-stabilized zirconia (YSZ) was deposited to form a thin barrier between the anode and CGO electrolyte protecting the cerium ion to be reduced in a reducing environment. In a solid oxide fuel cell operating at intermediary temperatures (ITSOFC, below 800°C) it is fundamental that all the components are made without high temperature or sintering allowing the use of metallic interconnectors well decreasing the overall cost. In this work, the solution was atomized by air-blast. In CGO film used was a mixture of ethanol and butyl carbytol as solvent. Cerium ammonium nitrate and gadolinium acetylacetonate were used as a CGO coating precursors. Zirconium oxi-nitrate and yttrium nitrate were used as YSZ films precursors. The films were deposited onto several substrates such as a glass slide, porous anode (NiO/YSZ), dense alumina and silicon monocrystal. Deposition parameters such as deposition temperature, air flow, concentration of precursor salts, volume of solution and type of solvent were investigated and associated to coating quality. Films deposited in multi layers presented better properties than films deposited in a single layer: crack-free and crystalline. CGO coatings had good reproducibility, irrespective of the nature of the substrate, while YSZ coating obtained better results as on a glass slide then to a porous substrate (anode) where formation of particles became visible well not contributing to the formation of a coating. Both films were crystalline after deposition without the need for a subsequent heat treatment. Open circuit voltage was higher when the electrolyte was composed by films of YSZ and CGO. However, the performance using this kind of electrolyte was low (90mW.cm-2 at 600°C), indicating that ohmic resistances of the mixed electrolyte (YSZ and CGO) are much higher than using only CGO film as electrolyte.
|
Page generated in 0.044 seconds