Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-28Bitstream added on 2014-06-13T20:26:51Z : No. of bitstreams: 1 tavares_ba_dr_bauru.pdf: 1248092 bytes, checksum: da6929f1575f2be1fe621cd06198cce0 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Dentre os compostos mais pesquisados atualmente encontram-se os eletrólitos sólidos com elevada condutividade iônica, pois estes apresentam potenciais aplicações em baterias de estado sólido, entretanto, na literatura, há poucos trabalhos que descrevam o processo de preparação e caracterização de pós com estrutura tipo perovskita para aplicações como catodos em baterias de lítio. Assim, este projeto teve como objetivo o desenvolvimento do processo de preparação do pó de La0.50Li0.50TiO3 pelo método de precursores poliméricos. O comportamento térmico do pó obtido a 350ºC foi avaliado através das técnicas de Análise Termogravimétrica (TGA) e Análise Térmica Diferencial (DTA); já a evolução térmica do pó obtido a 350 e 700ºC foi analisada por meio das técnicas espectroscópicas de Infravermelho (IR) e Raman. O processo de cristalização do pó foi realizado por Difração de Raios X (DRX), em conjunto com o Método de Rietveld que identificou uma fase pervskita altamente cristalina durante o processo de cristalização, no entanto, uma fase secundária, LiTi2O4, também foi detectada. A morfologia do pó foi observada por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV-FEG), que revelou uma microestrutura de grãos esféricos e homogêneos. Quanto às medidas eletroquímicas, foram utilizadas as técnicas de Titulação Galvanostática Intermitente (GITT), Cronopotenciometria e Voltametria Cíclica que evidenciaram a presença de dois processos cinéticos diferentes / Among the most researched compounds currently are the solid electrolytes with high ionic conductivity, because of their potential applications in solid state batteries, however, in the literature there are few studies that describe the preparation and characterization of powders with perovskite structure for applications such as cathodes in lithium batteries. Thus this project aimed to develop the process of preparing the powder La 0.50Li0.50TiO3 by the polymeric precursor method. The thermal behavior of the power obtained at 350ºC was evaluated using the techniques of Thermogravimetric analysis (TGA) and Differential Thermal Analysis (DTA), whereas the thermal evolution of the power obtained at 350 and 700ºC was analyzed by spectroscopic techiniques IR and Raman. The crystallization process was analyzed by X-ray powder diffraction together with the Rietveld Method that identified a highly crystalline perovskite phase during the crystallization process; however, a secondary phase LiTi2O4 was also detected. The morphology of the powder was observed by field emission gun scanning electron microscopy (FEG-SEM), which revealed a microstructure of spherical and homogeneous grains. As for the eletrochemical measurements, we have used the Galvanostatic Intermittent Intermittent Titration Technique (GITT), Chronopotenciometry and Cyclic Voltammetry demonstrating the presence of two different kinetic processes

Resumo: Dentre os compostos mais pesquisados atualmente encontram-se os eletrólitos sólidos com elevada condutividade iônica, pois estes apresentam potenciais aplicações em baterias de estado sólido, entretanto, na literatura, há poucos trabalhos que descrevam o processo de preparação e caracterização de pós com estrutura tipo perovskita para aplicações como catodos em baterias de lítio. Assim, este projeto teve como objetivo o desenvolvimento do processo de preparação do pó de La0.50Li0.50TiO3 pelo método de precursores poliméricos. O comportamento térmico do pó obtido a 350ºC foi avaliado através das técnicas de Análise Termogravimétrica (TGA) e Análise Térmica Diferencial (DTA); já a evolução térmica do pó obtido a 350 e 700ºC foi analisada por meio das técnicas espectroscópicas de Infravermelho (IR) e Raman. O processo de cristalização do pó foi realizado por Difração de Raios X (DRX), em conjunto com o Método de Rietveld que identificou uma fase pervskita altamente cristalina durante o processo de cristalização, no entanto, uma fase secundária, LiTi2O4, também foi detectada. A morfologia do pó foi observada por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV-FEG), que revelou uma microestrutura de grãos esféricos e homogêneos. Quanto às medidas eletroquímicas, foram utilizadas as técnicas de Titulação Galvanostática Intermitente (GITT), Cronopotenciometria e Voltametria Cíclica que evidenciaram a presença de dois processos cinéticos diferentes / Abstract: Among the most researched compounds currently are the solid electrolytes with high ionic conductivity, because of their potential applications in solid state batteries, however, in the literature there are few studies that describe the preparation and characterization of powders with perovskite structure for applications such as cathodes in lithium batteries. Thus this project aimed to develop the process of preparing the powder La 0.50Li0.50TiO3 by the polymeric precursor method. The thermal behavior of the power obtained at 350ºC was evaluated using the techniques of Thermogravimetric analysis (TGA) and Differential Thermal Analysis (DTA), whereas the thermal evolution of the power obtained at 350 and 700ºC was analyzed by spectroscopic techiniques IR and Raman. The crystallization process was analyzed by X-ray powder diffraction together with the Rietveld Method that identified a highly crystalline perovskite phase during the crystallization process; however, a secondary phase LiTi2O4 was also detected. The morphology of the powder was observed by field emission gun scanning electron microscopy (FEG-SEM), which revealed a microstructure of spherical and homogeneous grains. As for the eletrochemical measurements, we have used the Galvanostatic Intermittent Intermittent Titration Technique (GITT), Chronopotenciometry and Cyclic Voltammetry demonstrating the presence of two different kinetic processes / Orientador: Carlos Frederico de Oliveira Graeff / Coorientador: Alejandra Hortencia Miranda González / Banca: Fritz Cavalcante Huguenin / Banca: Fenelon Martinho Lima Pontes / Banca: Roberto Manuel Torresi / Banca: Maria Aparecida Z. Bertochi / O programa de Pós graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, POSMAT, tem carater institucional e integra as atividades de pesquisa em diversos materiais de diversos campi da Unesp / Doutor

Amostras nanoestruturadas do sistema SrTi1-xMnxO3 (STM) com x = 0%, 0.5%, 1%, 2.5%, 5% e 10% na forma de pó foram sintetizadas através do método dos precursores poliméricos. As propriedades térmicas, estruturais e ópticas das amostras STM calcinadas em diferentes temperaturas foram analisadas a temperatura ambiente através de técnicas de análise térmica, difração de raios-x, espectroscopia de absorção de raios-x e fotoluminescência. Os resultados obtidos através das técnicas de analise térmica mostraram que o íon manganês causa um efeito retardante, aumentando a temperatura onde ocorre o início da cristalização. Os resultados de DRX mostraram que no limite de solubilidade estudado, o íon manganês foi incorporado em solução sólida no sítio B na rede do SrTiO3 (ST), assumindo estados de oxidação entre +3,4 e +3,7, indicando que ocorre a criação de defeitos para compensação de cargas, mantendo a neutralidade elétrica do material. A análise dos espectros de fotoluminescência das amostras STM amorfas mostrou que o aumento da quantidade de manganês até 1% leva a um aumento da intensidade fotoluminescência em relação a amostra SrTiO3. Entretanto, a adição de manganês acima desta quantidade leva a uma diminuição pronunciada da intensidade fotoluminescente. Nas amostras amorfas não foi observada uma variação significativa da ordem local ao redor dos átomos de titânio bem como no estado de oxidação dos átomos de manganês à medida que a quantidade de manganês aumenta. Desta forma, a variação da intensidade fotoluminescente não pôde ser atribuída a estes fatores. O aumento da temperatura de calcinação leva a uma diminuição significativa da intensidade fotoluminescente. Uma análise dos espectros XANES medidos na borda K do titânio destas amostras mostrou que ocorre uma maior ordenação dos átomos de Ti nos octaedros de oxigênio [TiO6] a medida que a temperatura de calcinação aumenta, ou seja, à medida que aumenta o grau de cristalinidade das amostras. / Nanostructured SrTi1-xMnxO3 (STM) powder samples with x = 0%, 0.5%, 1%, 2.5%, 5% and 10% were synthesized by the polymeric precursors method. The thermal, structural and optical properties of STM samples heat-treated at different temperatures were analyzed by thermal analysis, X-ray diffraction, X-ray absorption spectroscopy and photoluminescence techniques. The thermal analysis results have shown that manganese ion causes a retarding effect, increasing the onset of the crystallization temperature. The XRD results showed that manganese ion is incorporated in a solid solution in the B site of the SrTiO3 (ST) network for the range of solubility studied, with oxidation states between +3.4 and +3.7, indicating the creation of charge compensation defects, keeping the materials electrical neutrality. The analysis of the photoluminescence (PL) spectra of the STM amorphous samples showed that the PL intensity increases when the amount of manganese is up to 1%. However, higher manganese concentrations leads to a pronounced decrease of the photoluminescence intensity. The amorphous samples showed no significant change of the local order around the titanium atoms, observed as well as in the oxidation state of the manganese atoms as the amount of manganese increases. Thus, the variation of the photoluminescence intensity cannot be explained by these factors. Increasing the calcination temperature leads to a significant decrease of the photoluminescence intensity. An analysis of the XANES spectra measured at the titanium K edge of these samples showed that as the calcination temperature increases, i. e., as it increases the degree of crystallinity, the ordering of the Ti atoms in the oxygen octahedra TiO6 of the samples increases.

Diversos anodos para célula a combustível de óxido sólido (SOFC) têm sido estudados devido aos problemas de deterioração dos anodos tradicionalmente usados, os compósitos à base de zircônia estabilizada/Ni (YSZ/Ni). Estudos prévios evidenciaram que a perovskita La0,75Sr0,25Cr0,50Mn0,50O3 (LSCM) possui desempenho similar em SOFCs usando hidrogênio e metano como combustível, tornando essa cerâmica um possível substituto dos compósitos à base de níquel. No presente estudo, foram sintetizados compostos La0,75Sr0,25Cr0,50-xMn0,50- yRux,yO3 (LSCM-Ru) pelo método dos precursores poliméricos. Análises termogravimétrica e térmica diferencial (TG/ATD) simultâneas e difração de raios X (DRX) foram utilizadas para monitorar a evolução térmica das resinas precursoras e a formação de fase dos compostos. As propriedades elétricas de amostras sinterizadas foram estudadas pela técnica de 4 pontas de prova dc na faixa de temperatura entre 25 °C e 800 °C. Os resultados experimentais indicaram a formação de fase única dos compostos LSCM-Ru calcinados a ~1200 °C. Os parâmetros de rede, calculados a partir dos dados de DRX, revelaram que a substituição parcial dos íons Cr ou Mn pelo Ru não altera significativamente a estrutura cristalina do LSCM até x,y ~ 0,10; uma característica consistente com os raios iônicos similares dos cátions Cr, Mn e Ru com número de coordenação seis. Medidas de resistividade elétrica ao ar mostraram que o mecanismo de transporte não é alterado e que o efeito da substituição de Ru nas propriedades elétricas do composto depende do íon substituído (Cr ou Mn) de maneira consistente com suas substituições parciais. Os testes de SOFCs unitárias revelaram que células com os anodos constituídos por uma camada coletora de corrente do anodo cerâmico LSCM-Ru e uma camada funcional de YSZ/Ni têm desempenho superior a células contendo apenas o anodo cerâmico. As células contendo os anodos cerâmicos LSCM-Ru foram testadas em hidrogênio e etanol, entre 800 °C e 950 °C, e mostraram desempenho em etanol superior ao em hidrogênio; uma característica que foi associada às propriedades de transporte eletrônico dos compostos LSCM-Ru em atmosfera redutora. Os resultados sugerem que os compostos LSCM com substituição parcial de Ru são anodos promissores para SOFC operando com etanol. / Several anodes for solid oxide fuel cell (SOFC) have been studied because of serious degradation exhibited by the traditionally used yttria-stabilized zirconia/Ni cermets (YSZ/Ni). Previous studies showed that the perovskite La0.75Sr0.25Cr0.50Mn0.50O3 (LSCM) has similar performance in SOFCs running on hydrogen and methane fuels, making such a ceramic a potential alternative to YSZ/Ni cermets. In the present study, compounds La0.75Sr0.25Cr0.50- xMn0.50-yRux,yO3 (LSCM-Ru) were synthesized by the polymeric precursor method. Simultaneous thermogravimetric and differential thermal analysis (TG/DTA) and X-ray diffraction (XRD) were used to monitor the thermal evolution of the precursor resins and the formation of crystalline phases. The electrical properties of sintered samples were studied by the 4-probe dc technique in the temperature range between 25 °C and 800 °C with controlled atmosphere. The experimental results showed the formation of single phase LSCM-Ru compounds after heat treatment at ~ 1200 °C. Lattice parameters, calculated from the XRD data, revealed that the partial substitution of Cr or Mn by Ru has no significant effect on the crystal structure of LSCM up to Ru x,y ~ 0.10; in agreement with the similar ionic radius of Cr, Mn and Ru with coordination number six. Electrical resistivity measurements showed that the transport mechanism is unchanged and that the effect of Ru addition on the electrical properties of the compound depends on the substituted ion (Cr or Mn). Electrochemical tests of SOFCs demonstrated that single cells comprised of a current collector layer of LSCM-Ru ceramic anode and a functional layer for YSZ/Ni have superior performance when compared to single cells with only one layer of the ceramic anode. Single cells with the LSCM-Ru ceramic anode layer were tested under both hydrogen and ethanol fuels, in the 800 °C - 950 °C temperature range. The main results showed that the single fuel cells exhibited higher performance under ethanol than under hydrogen; a feature that was related to the enhanced electronic transport properties of LSCM-Ru in reducing atmosphere. The experimental results suggest that the LSCM-Ru compounds are promising anodes for ethanol fueled SOFCs.

Amostras nanoestruturadas do sistema SrTi1-xMnxO3 (STM) com x = 0%, 0.5%, 1%, 2.5%, 5% e 10% na forma de pó foram sintetizadas através do método dos precursores poliméricos. As propriedades térmicas, estruturais e ópticas das amostras STM calcinadas em diferentes temperaturas foram analisadas a temperatura ambiente através de técnicas de análise térmica, difração de raios-x, espectroscopia de absorção de raios-x e fotoluminescência. Os resultados obtidos através das técnicas de analise térmica mostraram que o íon manganês causa um efeito retardante, aumentando a temperatura onde ocorre o início da cristalização. Os resultados de DRX mostraram que no limite de solubilidade estudado, o íon manganês foi incorporado em solução sólida no sítio B na rede do SrTiO3 (ST), assumindo estados de oxidação entre +3,4 e +3,7, indicando que ocorre a criação de defeitos para compensação de cargas, mantendo a neutralidade elétrica do material. A análise dos espectros de fotoluminescência das amostras STM amorfas mostrou que o aumento da quantidade de manganês até 1% leva a um aumento da intensidade fotoluminescência em relação a amostra SrTiO3. Entretanto, a adição de manganês acima desta quantidade leva a uma diminuição pronunciada da intensidade fotoluminescente. Nas amostras amorfas não foi observada uma variação significativa da ordem local ao redor dos átomos de titânio bem como no estado de oxidação dos átomos de manganês à medida que a quantidade de manganês aumenta. Desta forma, a variação da intensidade fotoluminescente não pôde ser atribuída a estes fatores. O aumento da temperatura de calcinação leva a uma diminuição significativa da intensidade fotoluminescente. Uma análise dos espectros XANES medidos na borda K do titânio destas amostras mostrou que ocorre uma maior ordenação dos átomos de Ti nos octaedros de oxigênio [TiO6] a medida que a temperatura de calcinação aumenta, ou seja, à medida que aumenta o grau de cristalinidade das amostras. / Nanostructured SrTi1-xMnxO3 (STM) powder samples with x = 0%, 0.5%, 1%, 2.5%, 5% and 10% were synthesized by the polymeric precursors method. The thermal, structural and optical properties of STM samples heat-treated at different temperatures were analyzed by thermal analysis, X-ray diffraction, X-ray absorption spectroscopy and photoluminescence techniques. The thermal analysis results have shown that manganese ion causes a retarding effect, increasing the onset of the crystallization temperature. The XRD results showed that manganese ion is incorporated in a solid solution in the B site of the SrTiO3 (ST) network for the range of solubility studied, with oxidation states between +3.4 and +3.7, indicating the creation of charge compensation defects, keeping the materials electrical neutrality. The analysis of the photoluminescence (PL) spectra of the STM amorphous samples showed that the PL intensity increases when the amount of manganese is up to 1%. However, higher manganese concentrations leads to a pronounced decrease of the photoluminescence intensity. The amorphous samples showed no significant change of the local order around the titanium atoms, observed as well as in the oxidation state of the manganese atoms as the amount of manganese increases. Thus, the variation of the photoluminescence intensity cannot be explained by these factors. Increasing the calcination temperature leads to a significant decrease of the photoluminescence intensity. An analysis of the XANES spectra measured at the titanium K edge of these samples showed that as the calcination temperature increases, i. e., as it increases the degree of crystallinity, the ordering of the Ti atoms in the oxygen octahedra TiO6 of the samples increases.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-11-19T13:11:08Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marta Maria de Moura Bezerra - 2015.pdf: 3977918 bytes, checksum: ab4ba8605376cc354b49e3469830fa05 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-11-19T13:13:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marta Maria de Moura Bezerra - 2015.pdf: 3977918 bytes, checksum: ab4ba8605376cc354b49e3469830fa05 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-19T13:13:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marta Maria de Moura Bezerra - 2015.pdf: 3977918 bytes, checksum: ab4ba8605376cc354b49e3469830fa05 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-04-17 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / In this work, the Praseodymium Stannate system was successfully synthesized by Polymeric Precursor Method. The crystallization temperature was evaluated by ATD and after calcination the material was characterized by XRD, spectroscopy in the infrared regions, spectroscopy in the region of UV-visible, scanning electron microscope(SEM) ,transmission electron microscope (TEM) equipped with an energy dispersive X-ray spectrometer (EDS) and photoluminescent measures. In the interests of possible applicability of semiconductor in catalysis were made trials in the discoloration of the tartrazine. The precursor powders calcined at different temperatures (400 ° C versus time (4, 8 and 12 hours) and 600, 800 and 1000 ° C for 4 hours) are single phase according to a results of X-ray diffraction. The degree of crystallinity increased with the temperature according to the results of the Crystallite Size and FWHM. The energy of the "bandgap" were calculated from the reflectance curves in the UV and showed obtaining a Semiconductor (~ 2.0 eV). By TEM was observed nanoscale particles monophasic with no secondary phase. The structure and morphology assessed by SEM showed an agglomerate and porous material. The optical property showed a possible applicability of the studied material as photoluminescent. According to the value of the "forbidden band" and the porosity of the materials, photocatalytic tests were carried out on discoloration of the dye tartrazine. The results showed that the studied material is promising for catalysis. / Neste trabalho, o sistema de Estanato de Praseodímio foi sintetizado com sucesso pelo Método Precursor Polimérico. A temperatura de cristalização foi avaliada por DTA e depois de calcinação, o material foi caracterizado por DRX, espectroscopia nas regiões do infravermelho, espectroscopia na região de UV-visível, microscopia eletrônica de varredura(MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET) equipado com um raioX de energia dispersiva espectrômetro (EDS) e medidas fotoluminescentes. No interesse de uma eventual aplicabilidade do semicondutor em catálise foram feitos ensaios na descoloração da tartrazina. Os pós precursores calcinados a diferentes temperaturas (400 ° C em função do tempo (4, 8 e 12 horas) e 600, 800 e 1000 ° C durante 4 horas) são monofásicos de acordo com os resultados de difração de raios-X. O grau de cristalinidade aumentou com a temperatura de acordo com os resultados do tamanho de cristalito e FWHM. A energia da "banda proibida" foram calculadas a partir das curvas de reflectância no UV e mostrou obtenção de um semicondutor (~ 2.0 eV). Por MET foi observado partículas em nanoescala monofásicas sem fase secundária. A estrutura e morfologia avaliada por SEM revelou um aglomerado e material poroso. A propriedade óptica mostrou uma possível aplicabilidade do material estudado como fotoluminescente. De acordo com o valor de "banda proibida" e da porosidade dos materiais, testes fotocatalíticos foram realizados na descoloração do corante tartrazina. Os resultados mostraram que o material estudado é promissor para a catálise.

Diversos anodos para célula a combustível de óxido sólido (SOFC) têm sido estudados devido aos problemas de deterioração dos anodos tradicionalmente usados, os compósitos à base de zircônia estabilizada/Ni (YSZ/Ni). Estudos prévios evidenciaram que a perovskita La0,75Sr0,25Cr0,50Mn0,50O3 (LSCM) possui desempenho similar em SOFCs usando hidrogênio e metano como combustível, tornando essa cerâmica um possível substituto dos compósitos à base de níquel. No presente estudo, foram sintetizados compostos La0,75Sr0,25Cr0,50-xMn0,50- yRux,yO3 (LSCM-Ru) pelo método dos precursores poliméricos. Análises termogravimétrica e térmica diferencial (TG/ATD) simultâneas e difração de raios X (DRX) foram utilizadas para monitorar a evolução térmica das resinas precursoras e a formação de fase dos compostos. As propriedades elétricas de amostras sinterizadas foram estudadas pela técnica de 4 pontas de prova dc na faixa de temperatura entre 25 °C e 800 °C. Os resultados experimentais indicaram a formação de fase única dos compostos LSCM-Ru calcinados a ~1200 °C. Os parâmetros de rede, calculados a partir dos dados de DRX, revelaram que a substituição parcial dos íons Cr ou Mn pelo Ru não altera significativamente a estrutura cristalina do LSCM até x,y ~ 0,10; uma característica consistente com os raios iônicos similares dos cátions Cr, Mn e Ru com número de coordenação seis. Medidas de resistividade elétrica ao ar mostraram que o mecanismo de transporte não é alterado e que o efeito da substituição de Ru nas propriedades elétricas do composto depende do íon substituído (Cr ou Mn) de maneira consistente com suas substituições parciais. Os testes de SOFCs unitárias revelaram que células com os anodos constituídos por uma camada coletora de corrente do anodo cerâmico LSCM-Ru e uma camada funcional de YSZ/Ni têm desempenho superior a células contendo apenas o anodo cerâmico. As células contendo os anodos cerâmicos LSCM-Ru foram testadas em hidrogênio e etanol, entre 800 °C e 950 °C, e mostraram desempenho em etanol superior ao em hidrogênio; uma característica que foi associada às propriedades de transporte eletrônico dos compostos LSCM-Ru em atmosfera redutora. Os resultados sugerem que os compostos LSCM com substituição parcial de Ru são anodos promissores para SOFC operando com etanol. / Several anodes for solid oxide fuel cell (SOFC) have been studied because of serious degradation exhibited by the traditionally used yttria-stabilized zirconia/Ni cermets (YSZ/Ni). Previous studies showed that the perovskite La0.75Sr0.25Cr0.50Mn0.50O3 (LSCM) has similar performance in SOFCs running on hydrogen and methane fuels, making such a ceramic a potential alternative to YSZ/Ni cermets. In the present study, compounds La0.75Sr0.25Cr0.50- xMn0.50-yRux,yO3 (LSCM-Ru) were synthesized by the polymeric precursor method. Simultaneous thermogravimetric and differential thermal analysis (TG/DTA) and X-ray diffraction (XRD) were used to monitor the thermal evolution of the precursor resins and the formation of crystalline phases. The electrical properties of sintered samples were studied by the 4-probe dc technique in the temperature range between 25 °C and 800 °C with controlled atmosphere. The experimental results showed the formation of single phase LSCM-Ru compounds after heat treatment at ~ 1200 °C. Lattice parameters, calculated from the XRD data, revealed that the partial substitution of Cr or Mn by Ru has no significant effect on the crystal structure of LSCM up to Ru x,y ~ 0.10; in agreement with the similar ionic radius of Cr, Mn and Ru with coordination number six. Electrical resistivity measurements showed that the transport mechanism is unchanged and that the effect of Ru addition on the electrical properties of the compound depends on the substituted ion (Cr or Mn). Electrochemical tests of SOFCs demonstrated that single cells comprised of a current collector layer of LSCM-Ru ceramic anode and a functional layer for YSZ/Ni have superior performance when compared to single cells with only one layer of the ceramic anode. Single cells with the LSCM-Ru ceramic anode layer were tested under both hydrogen and ethanol fuels, in the 800 °C - 950 °C temperature range. The main results showed that the single fuel cells exhibited higher performance under ethanol than under hydrogen; a feature that was related to the enhanced electronic transport properties of LSCM-Ru in reducing atmosphere. The experimental results suggest that the LSCM-Ru compounds are promising anodes for ethanol fueled SOFCs.

Zinc oxide (ZnO) is a versatile environmentally benign II-VI direct wide band gap semiconductor with several technologically plausible applications such as transparent conducting oxide in flat panel and flexible displays. Hence, ZnO thin films have to be processed below the glass transition temperatures of polymeric substrates used in flexible displays. ZnO thin films were synthesized via aqueous polymeric precursor process by different metallic salt routes using ethylene glycol, glycerol, citric acid, and ethylene diamine tetraacetic acid (EDTA) as chelating agents. ZnO thin films, derived from ethylene glycol based polymeric precursor, exhibit flower-like morphology whereas thin films derived of other precursors illustrate crack free nanocrystalline films. ZnO thin films on sapphire substrates show an increase in preferential orientation along the (002) plane with increase in annealing temperature. The polymeric precursors have also been used in fabricating maskless patterned ZnO thin films in a single step using the commercial Maskless Mesoscale Materials Deposition system.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RaimisonBA_DISSERT.pdf: 2147079 bytes, checksum: db6881c15458f1e487de74465b7088a0 (MD5) Previous issue date: 2013-07-04 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Magnetic ceramics have been widely investigated, especially with respect to intrinsic and extrinsic characteristics of these materials. Among the magnetic ceramic materials of technological interest, there are the ferrites. On the other hand, the thermal treatment of ceramic materials by microwave energy has offered various advantages such as: optimization of production processes, high heat control, low consumption of time and energy among others. In this work were synthesized powders of Ni-Zn ferrite with compositions Ni1- xZnxFe2O4 (0.25 ≤ x ≤ 0.75 mols) by the polymeric precursor route in two heat treatment conditions, conventional oven and microwave energy at 500, 650, 800 and 950?C and its structural, and morphological imaging. The materials were characterized by thermal analysis (TG/ DSC), X-ray diffraction (XRD), absorption spectroscopy in the infrared (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), X-ray spectroscopy and energy dispersive (EDS) and vibrating sample magnetometry (VSM). The results of X-ray diffraction confirmed the formation of ferrite with spinel-type cubic structure. The extrinsic characteristics of the powders obtained by microwave calcination and influence significantly the magnetic behavior of ferrites, showing particles ferrimagn?ticas characterized as soft magnetic materials (soft), is of great technological interest. The results obtained led the potential application of microwave energy for calcining powders of Ni-Zn ferrite / Cer?micas magn?ticas t?m sido amplamente investigadas, principalmente com rela??o as caracter?sticas intr?nsecas e extr?nsecas destes materiais. Dentre os materiais cer?micos magn?ticos de interesse tecnol?gico, destacam-se as ferritas. Por outro lado, o tratamento t?rmico de materiais cer?micos por energia de microondas tem oferecido diversas vantagens, tais como: otimiza??o dos processos de obten??o, alto controle de aquecimento, menor consumo de tempo e energia entre outras. Neste trabalho, foram sintetizados p?s de ferritas Ni-Zn com composi??es Ni1-xZnxFe2O4 (0,25 ≤ x ≤ 0,75 mols) pela rota dos precursores polim?ricos em duas condi??es de tratamento t?rmico, em forno convencional e por energia de microondas a 500, 650, 800 e 950?C, e sua caracteriza??o estrutural, morfol?gica e magn?tica. Os materiais obtidos foram caracterizados por an?lises t?rmicas (TG/DSC), difra??o de raios x (DRX), espectroscopia de absor??o na regi?o do infravermelho (FTIR), microscopia eletr?nica de varredura (MEV), espectroscopia de raios X por dispers?o de energia (EDS) e magnetometria de amostra vibrante (VSM). Os resultados da difra??o de raios X confirmaram a forma??o da ferrita com estrutura c?bica do tipo espin?lio. As caracter?sticas extr?nsecas dos p?s obtidos e a calcina??o por microondas influenciaram de forma significativa o comportamento magn?tico das ferritas, apresentando part?culas ferrimagn?ticas, caracterizadas como materiais magn?ticos moles (macias), sendo de grande interesse tecnol?gico. Os resultados obtidos induziram o potencial de aplica??o de energia de microondas para a calcina??o de p?s de ferritas Ni-Zn

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1872624 bytes, checksum: 82d5c5729cedad38a0a2aa4e489a50cd (MD5) Previous issue date: 2009-11-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Biodiesel production is based on the is transesterification of vegetable oils or animal fat, using homogeneous or heterogeneous catalysts. Wheres, the heterogeneous-based processing presents slower conversions compared to homogenous ones, such processes lead to noncorrosive manufacturing and avoids the occurrence of saponification reactions. Thus, this work aims at evaluating the catalytic activity of the SnO2 supported on vermiculite clay [(Mg, Fe, Al)3(Al, Si)4O10(OH)2.4H2O] for the transesterification of soybean oil. The several catalysts were obtained by impregnation of vermiculite with tin resin, previously synthesized by the polymeric precursor method. All samples were characterized thermal analysis (TG/DTA), X-ray diffraction (XRD), grazing angle XRD, X-ray fluorescence (XRF), scanning electron microscopy (SEM), infrared (IR) and confocal Raman spectroscopy is Biodiesels were synthesized using a molar ratio of 1:10 (soybean oil: ethanol), 5,0 % (wt / wt) catalys treational temperature q 65 °C, besing characterized by dynamic and kinematic viscosities. In this work the vermiculite was treated with nitric acid (HNO3). The leaching process did not modifi, the thermal stability of inorganic solids. XRF date indicates satisfactory impregnation of the catalyst supports by the precursor resins. The XRD patterns identified the presence of cassiterite phase as well as the presence of characteristic phases of clay minerals which was confirmed by grazing incidence XRD. The spectroscopic data indicated the presence of peaks characteristic of the catalytic support as well as the active phase of catalyst (SnO2). The formation of active species (alkoxide) at low temperature, on the surface of catalysts, favored the soybean oil transesterification process. Rheological studies gave preliminary evidence that the catalytic reaction occurred with reduction of 40 % in the viscosity. / A produção de biodiesel é baseada na transesterificação de óleos vegetais ou gorduras animais, utilizando catalisadores homogêneos ou heterogêneos. O processo de transesterificação heterogênea apresenta conversões mais baixas em comparação com o homogêneo, porém, não apresenta problemas de corrosão e reduz à ocorrência de reações paralelas como saponificação. Neste sentido, este trabalho visa avaliar a atividade catalítica do SnO2 suportado em vermiculita [(Mg, Fe, Al)3(Al, Si)4O10(OH)2.4H2O] para a transesterificação do óleo de soja. Os diversos catalisadores foram obtidos pela impregnação da vermiculita com resina de estanho previamente sintetizada pelo método dos precursores poliméricos. Todas as amostras foram caracterizadas por análise térmica (TG/DTA), difração de raios-X (DRX), DRX de ângulo rasante, fluorescência de raios-X (FRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia vibracional na região do infravermelho (IV), espectroscopia Raman confocal. Os biodieseis foram sintetizados utilizando uma razão molar de 1:10 (óleo de soja: etanol) e 5,0 % (wt/catalisador) em peso, a 65 °C, e cujas caracterizações foram feitas por intermédio de medidas de viscosidade dinâmica e cinemática. Neste trabalho a vermiculita foi submetida a tratamento ácido utilizando ácido nítrico. O processo de lixiviação não causou mudanças na estabilidade térmica do sólido inorgânico. Dados da FRX apresentaram resultados satisfatórios de impregnação dos suportes catalíticos pelas resinas precursoras. Os DRX tanto identificaram a presença da fase cassiterita como também a presença das fases características dos argilominerais, confirmada pelas análises do DRX de ângulo rasante. Os dados espectroscópicos indicaram a presença dos picos típicos do suporte catalítico como também da fase ativa do catalisador (SnO2). A formação da espécie ativa (alcóxido) a baixa temperatura sobre a superfície dos catalisadores favoreceu o processo de transesterificação do óleo de soja comercial. Os estudos reológicos deram uma confirmação preliminar de que ocorreu o fenômeno da catálise, com redução de até 40 % da viscosidade.