RESUMOFilmes de céria dopados com gadolínio (CDG) foram depositados em substratos de quartzo utilizando-se a técnica de deposição spray pirólise. Os filmes foram depositados com concentrações de dopante de 0, 10, 20 e 30% at.. Foi investigada a influência da concentração do dopante (Gd) e da proporção água/álcool, utilizados como solvente na preparação da solução precursora, nas propriedades estruturais, morfológicas, composicionais e elétricas dos filmes. As análises por difração de raios-X mostraram que os filmes obtidos apresentam-se policristalinos com uma estrutura cúbica do tipo fluorita e uma orientação preferencial (200). Foi verificado que o crescimento dos filmes é fortemente dependente da proporção água/álcool utilizada na preparação da solução precursora, podendo resultar no crescimento de filmes com estrutura "colunar". Os resultados das análises por AFM ("Atomic Force Microscope") e MEV (Microscópio Eletrônico de Varredura) indicaram que os filmes obtidos são densos e livres de trincas. O tratamento térmico modificou significativamente o grau de cristalinidade e o tamanho de cristalito dos filmes. As análises por fluorescência de raios-X mostraram que a estequiometria utilizada na solução precursora foi mantida nos filmes depositados. As medidas da variação da condutividade elétrica em função da temperatura mostraram que os filmes dopados com 20% at. de Gd apresentaram condutividade elétrica mais elevada que os filmes intrínsecos.
Palavras-chaves:Pilha a Combustível de Óxido Sólido, spray pirólise, céria, CDG, filmes.
Gadolinia-doped ceria-based films deposited by spray pyrolysisABSTRACT Gadolinia-doped ceria-based films (GDC) were deposited on quartz substrates by spray pyrolysis. The films were deposited with Gd concentration of 0, 10, 20 and 30 at.%. The influence of doping concentration (Gd) and water/alcohol ratio, used as solvent in precursory solution, on structural, morphological, compositional and electrical properties of the GDC films was investigated. The analyses by X-ray diffraction showed polycrystalline films with a cubical structure of the fluorite type and preferential orientation (200). It was observed that the film growth is strongly dependent on the water/alcohol ratio used in the preparation of the precursory solution, could result in the growth of films with columnar structure. The results obtained by AFM and SEM indicated that the films are dense and free from cracks. Annealing of the films modified their level of crystallinity and crystallite size significantly. Analyses by X-ray fluorescence showed that the stoichiometry used in the precursory solution was kept in the films. Measurement of the variation of the electrical conductivity as a function of temperature showed that the doped films with 20 at. % presented higher electrical conductivity than the intrinsic films.