Cerâmicas mesoporosas à base de zircônia para anodo de células de combustível de óxido sólido e catalisadores

• Processo: 12/06489-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2012
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2013
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Marcia Carvalho de Abreu Fantini
• Beneficiário: Antonia Daniele Souza Bruno Costa
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 07/53073-4 - Cerâmicas mesoporosas e hibridos orgânico-inorgânicos multifuncionais preparados pelo processo sol-gel, AP.TEM
• Assunto(s): Zircônia Catalisadores Espalhamento de raios X a baixos ângulos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Catalisador | Céria | Saxs | Sofc | Xrd | zirconia | Estrutura de Líquidos e Sólidos, Cristalografia

Resumo

Este projeto de pós-doutorado visa dar continuidade ao trabalho do bolsista Dr. André Leopoldo Macêdo da Silva (Processo 2011/12606-5), realizado entre 01 de Agosto a 30 de Novembro de 2011, interrompido devido à obtenção de um emprego na empresa Braskem. O relatório de atividades do Dr. Macêdo da Silva foi entregue em 30/03/2012. Nesta pesquisa visa-se investigar parâmetros de processo que possibilitem a formação de materiais cerâmicas de ZrO2-CeO2 impregnados com Pt e Cu com alta área superficial (> 100 m2/g), preferencialmente com uma estrutura hexagonal de mesoporos ordenados, para uso como ânodo de célula de combustível de óxido sólido (SOFC) e catalisador. Propomos estabelecer as condições de preparação de zircônia-céria mesoporosa, de forma a aumentar a área superficial deste material e avaliar seu efeito nas propriedades de condução iônica/eletrônica, bem como catalítica. A estrutura mesoporosa de zircônia-céria sobre a qual o metal, no caso Pt ou Cu, com atividade catalítica será disperso, é formada sobre um molde polimérico. A meta principal é demonstrar a maior eficiência dos materiais mesoporosos nos processos de transporte nos ânodos de IT-SOFC. Com isto deve-se avaliar de maneira sistemática as correlações entre estrutura e propriedades desses materiais. Para comparar os resultados obtidos em amostras produzidas a partir desta estratégia de síntese com outras amostras preparadas por processo que leva à obtenção de alta área superficial, mas sem o uso de molde, iremos também estudar amostras de ZrO2-CeO2 impregnados com Pt e Cu, sintetizadas por digestão com NH4OH, utilizado para ajuste de pH. As análises serão realizadas por SAXS, XRD, XAS, RBS e adsorção de N2. Serão realizados testes para avaliação de desempenho catalítico nas reações de oxidação parcial e total do CH4. Os compostos também serão avaliados numa célula a combustível de câmara única alimentada com uma mistura de hidrocarbonetos e ar e operada em diferentes temperaturas. (AU)