Effect of rare-earth ions doped in BaCeO3 on chemical stability, mechanical properties, and conductivity properties

RESUMO Nos últimos anos, pós cerâmicos à base de óxidos de estrutura do tipo perovskita ganharam atenção considerável devido às suas aplicações tecnológicas na área de membranas permeáveis de oxigênio. O óxido misto BaCeO3 apesenta-se como um material amplamente estudado em uma grande diversidade de aplicações, seja como materiais eletrolíticos em células a combustível, ou mesmo como catalisadores nas reações de catálise. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo sintetizar a fase BaCeO3, pelo método de coprecipitação em meio oxalato, verificando o efeito da sinterização com diferentes aglutinantes na estabilidade térmica e densificação da membrana. A técnica de coprecipitação em meio oxalato mostrouse eficaz na obtenção da perovskita BaCeO3. As amostras obtidas durante as sínteses foram caracterizadas por difração de raios-x, observando-se a formação da fase ortorrômbica da perovskita BaCeO3. Para determinar o tamanho médio de cristalito foi utilizada a equação de Scherrer e de Williamson Hall, chegando-se a um valor próximo a de 107 nm. Conforme a literatura [1,2] e diante dos resultados apresentados definiu-se como condições favoráveis para formação de material com o menor tamanho de cristalito e maior pureza da fase formada, a amostra de pH 13 e de temperatura de calcinação de 1000 ºC. Através da microscopia eletrônica de varredura (MEV) pode-se observar a formação de cristais homogêneos. Por fim, foi possível observar que a sinterização na presença dos aglutinantes parafina e álcool polivinílico a 1300 ºC com patamar de 5 h, permitiu a obtenção de pastilhas densas com bons níveis de retração, possuindo estabilidade térmica ideal para serem utilizadas como membranas permeáveis de oxigênio e como eletrólito de células a combustível.

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Section: Figura 2: Difratograma De Raios-x Do Baceo 3 Sintetizado Pelunclassified

Estudo de obtenção da membrana cerâmica densa BaCeO3

et al. 2019

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“…Segundo a literatura, é comum encontrar a presença de fases secundárias como carbonato de bário e óxido de cério quando a calcinação é realizada em temperatura inferior a 1100 °C [17]. Através do refinamento de Rietveld foi constatado que o material BaCeO 3 apresentou sistema cristalino do tipo ortorrômbico com grupo espacial Pmcn, concordante com a literatura [14,[17][18][19][20][21]. Quando a perovskita BaCeO 3 foi sintetizada a partir do método de complexação combinando EDTA-citrato e nas condições experimentais aqui impostas, o tamanho médio de cristalito foi de 133,2 nm, com densidade de 3,38 g.cm −3 e volume de célula unitária igual a 347,89 nm 3 .…”

Section: Caracterizaçõesunclassified

“…A Tabela II apresenta os parâmetros de rede da perovskita BaCeO 3 e do carbonato de bário (BaCO 3 ) obtidos a partir do difratograma e do refinamento Rietveld. Os parâmetros de rede, volume de célula unitária e densidade das fases demonstram que os resultados obtidos são coerentes com os encontrados na literatura [14,[18][19][20][21] micrografias mostradas na Fig. 3 observa-se a presença de um conjunto de aglomerados com formato esféricos irregulares e tamanhos distintos.…”

Section: Caracterizaçõesunclassified

Síntese do cerato de bário pelo método de complexação combinando EDTA-citrato e avaliação catalítica na oxidação do monóxido de carbono testada em reator de leito fixo

et al. 2016

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Resumo A perovskita de cerato de bário foi sintetizada com base no método de complexação combinando EDTA-citrato e suas propriedades catalíticas testadas na reação de oxidação do monóxido de carbono em um reator de leito fixo variando a vazão de alimentação (50 e 100 mL.min-1) e a temperatura (100 a 550 °C). A fase cristalina de interesse foi obtida com tamanho de cristalito de 133 nm, junto com uma pequena quantidade de BaCO3 (3%). Quando sintetizado pelo método de complexação combinando EDTA-citrato, o cerato de bário apresenta um formato esférico irregular com aglomerados de diferentes tamanhos e com a presença de poros de diferentes tamanhos distribuídos aleatoriamente, sendo sua área superficial específica igual a 2,61 m2.g-1. Na vazão de 50 mL.min-1 ocorreu maior conversão quando comparado com a de 100 mL.min-1, sendo mais evidente entre 300 e 400 °C. Além disso, na vazão de 50 mL.min-1 ocorreu conversão total de CO em CO2 a 400 °C, enquanto que em 100 mL.min-1 a conversão foi de aproximadamente 60%. Com o uso da perovskita como catalisador o processo de oxidação é completo a 400 °C, enquanto que na reação sem catalisador a conversão completa é alcançada somente a 550 °C. Apesar da sua pequena área superficial, o BaCeO3 é altamente reativo na oxidação do monóxido de carbono.

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