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Pesquisa e desenvolvimento de materiais seletivos para separação de dióxido de carbono e para células a combustível

Resumo

Projeto 1 - Membranas cerâmicas para separação seletiva de CO2 CH4 serão preparadas com compósitos de condutores iônicos à base de óxido de cério e fases condutoras de carbonatos. A preparação envolve a síntese química de céria-samária (SDC - samaria-doped ceria) pela técnica de coprecipitação, a síntese de cerato de bário dopado com gadolínio (BCY) por meio de reação de estado sólido entre óxido de cério e óxido de gadolínio, a preparação de compactos cerâmicos sinterizados de SDC, GDC e BZY com porosidade controlada por meio da introdução e remoção térmica de fluoreto de lítio, a impregnação sob vácuo de composições eutéticas de carbonato de lítio e carbonato de potássio nessas cerâmicas porosas, a análise microestrutural por difração de raios X e por microscopia eletrônica de varredura, a análise do comportamento elétrico pela técnica de espectroscopia de impedância e, finalmente, os testes de permeação seletiva de CO2 e de CH4 - utilizando um espectrômetro de massa. A análise dos resultados permitirá, sob várias condições ambientais, mostrar correlações entre composições das membranas, microestrutura e condições de transporte de carga. Projeto 2- Cerâmicas de composição BaCe0,4Zr0,4Y0,1Gd0,1O3-d serão preparadas pelo método dos precursores poliméricos. Esses materiais serão estudados por meio de técnicas de termogravimetria, calorimetria diferencial de varredura, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de impedância. Os resultados esperados são o desenvolvimento de novas composições cerâmicas para utilização em dispositivos eletroquímicos de alta temperatura de operação e contribuição no entendimento dos fenômenos relacionados. (AU)

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