Banca de DEFESA: ANTONIO CARLOS LAPENDA FILHO

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: ANTONIO CARLOS LAPENDA FILHO
DATA: 20/12/2023
HORA: 10:00
LOCAL: Sala do PPCEM - Bloco Multimídia do CT/UFPB
TÍTULO: Ba2Co9O14 trigonal com morfologia do tipo placa: Caracterização Microestrutural e Performance eletroquímica para reação de evolução de Oxigênio (OER) e em cerâmicas condutoras de prótons (PCC)
PALAVRAS-CHAVES: energia; meio ambiente; water splitting (ws); Ba2Co9O14 (BCO); reação de evolução de oxigênio (OER); protônicos, cinética, PCC
PÁGINAS: 101
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia de Materiais e Metalúrgica
SUBÁREA: Materiais Não-Metálicos
ESPECIALIDADE: Cerâmicos
RESUMO: Com a evidencia de eventos climáticos cada vez mais agressivos e recorrentes, a humanidade se viu em busca de alternativas que possam aliar uma alta produtividade a um melhor gerenciamento ambiental, nos mais diversos campos da atividade humana como agricultura, transportes, energia, construção civil, entre outros. No campo energético, a geração de energia pode ser melhor aproveitada quando se une eficiência energética e menor risco ambiental, principalmente nas áreas onde o uso de derivados do petróleo se fazem presentes. A área da eletroquímica pode ser uma bom caminho a percorrer, através de catalisadores de Baixo custo e alta performance, que são essenciais para aplicações eletroquímicas, como “ water splitting” (WS), células combustíveis, etc. Neste Trabalho , foi sintetizada com sucesso o composto Ba2Co9O14 (BCO) do tipo placa, através do método de reação do estado sólido e foi avaliado seu potencial como um eletro catalisador para a reação de evolução de oxigênio (OER) e como eletrodo para células de cerâmica protônica (PCC). Com relação a OER, o BCO obtido exibiu um sobre potencial de 366 mV a 10 mA/cm² e uma inclinação de Tafel de 67 mV/dec, um resultado superior aqueles reportados para a maioria dos materiais baseados em cobaltitas. Os parâmetros de capacitância de dupla camada (Cdl), área de superfície eletroquimicamente ativa (ECSA) e atividade específica (SA), que refletem a performance do BCO, foram determinadas como sendo 4,98 mF/cm²; 124,5 cm² e 3,58 mA/cm², respectivamente. Já com relação as cerâmicas condutoras de prótons, o BCO é empregado pela primeira vez como eletro catalisador para reações de oxigênio em PCCs em contato com um eletrólito BaZr0,852Y0,148O3-δ (BZY15) + 4 mols% de ZnO (como agente de sinterização). O BCO apresenta desempenho eletroquímico comparável ao atual eletrodo de oxigênio de última geração sob condições úmidas (PH2O ~ 10-2 atm). Além disso demonstra excelente compatibilidade química com o eletrólito BZY15. Experimentos termogravimétricos não revelam formação significativa de vacância de oxigênio abaixo de 800Cº e nenhuma captação perceptível de prótons. Porém, a espectroscopia de raios X destacam a formação de vacâncias de oxigênio na superfície. Devido a morfologia semelhante a placas do grão do eletrodo BCO e considerando sua fraca condução iônica em massa, o processo de difusão superficial torna-se altamente importante na explicação do comportamento eletroquímico de alto desempenho. Além disso, a análise dos dados da espectroscopia de impedância mostra o vazamento eletrônico dentro do substrato eletrolítico, levando a uma subestimação significativa da resistência de polarização do eletrodo e a um equívoco do mecanismo do eletrodo. Para resolver este problema, é aplicada uma correção de dados, revelando que a cinética do eletrodo é fortemente limitada pela difusão de oxigênio na superfície dos grãos BCO em direção ao limite da fase tripla, onde ocorre a transferência de prótons, liberando água. Em contraste, as etapas de adsorção e / ou dissociações de oxigênio são facilitadas dado o caráter predominantemente eletrônico do material BCO, que é sugerido como originário de um pequeno salto polaron entre os pares Co3+/Co2+.
MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 2043334 - DANIEL ARAUJO DE MACEDO
Interno - 1705877 - RICARDO PEIXOTO SUASSUNA DUTRA
Externo ao Programa - 071.059.934-05 - RAFAEL ALEXANDRE RAIMUNDO - UFPB
Externo à Instituição - ALLAN JEDSON MENEZES DE ARAUJO
Externo à Instituição - FRANCISCO JOSÉ ALMEIDA LOUREIRO