Navegando por Autor "Cesário, Moises Rômolos"
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Artigo Cathodic polarisation of composite LSCF-SDC IT-SOFC electrode synthesised by one-step microwave self-assisted combustion(Elsevier, 2019-05) Nascimento, Rubens Maribondo do; Loureiro, Francisco J. A.; Macedo, Daniel Araújo de; Cesário, Moises Rômolos; Grilo, João Paulo de Freitas; Yaremchenko, Aleksey A.; Fagg, Duncan PaulNano-sized composite La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ (LSCF)-Ce0.8Sm0.2O1.9 (SDC) powder was synthesised by one-step microwave self-assisted combustion synthesis and characterized by X-ray diffraction and transmission electron microscopy. Electrochemical performance of composite LSCF-SDC cathode in contact with Ce0.8Gd0.2O1.9 (GDC) solid electrolyte under steady state polarisation was studied employing electrochemical impedance spectroscopy in 3-electrode cell configuration. The evolution of elementary steps of oxygen reduction reaction was analysed under cathodic polarisation in potentiostatic mode (up to −0.8 V) in the temperature range 650–750 °C. The composite LSCF-SDC cathode prepared by one-step microwave combustion route demonstrated a lower overall polarisation resistance when compared to literature reports of similar cathodes produced by other synthesis routesArtigo Cobalt-free perovskite Pr0.5Sr0.5Fe1 xCuxO3 d(PSFC) as a cathodematerial for intermediate temperature solid oxide fuel cells(Elsevier, 2016-09-01) Nascimento, Rubens Maribondo do; Moura, Caroline Gomes; Fagg, Duncan Paul; Grilo, João Paulo de Freitas; Macedo, Daniel Araújo de; Cesário, Moises RômolosSFC (Pr0.5Sr0.5Fe1 xCuxO3 d) is a new perovskite-type oxide that has gained considerable attention ascathode material for intermediate temperature solid oxide fuel cells (IT-SOFCs), due to its high mixedionic-electronic conductivity below 800 C. In this work, PSFC (Pr0.5Sr0.5Fe1 xCuxO3 d,x¼0.2 and 0.4)powders were synthesized by the citrate method and structurally characterized by X-ray diffractometry.Screen-printed cathodes were sintered at 1050 C and electrochemically characterized by impedancespectroscopy at 600e800 C in pure oxygen. The area specific resistances (ASR) of thePr0.5Sr0.5Fe0.8Cu0.2O3 dmaterial are shown to be competitive with typical values reported for cobalt-based cathodes in the measured temperature range, while, importantly, offering a significantly loweractivation energy, 0.62 eV. The thermal expansion coefficients of these Co-free cathodes are in the rangeof 13e15 10 6 C 1, in a temperature range 200e650 C, demonstrating a good thermal compatibilitywith gadolinia doped ceria (CGO) electrolytesDissertação Desenvolvimento de componentes nanométricos para aplicação em células a combustível à base de sólidos estruturados e filmes finos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2009-02-04) Cesário, Moises Rômolos; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; ; http://lattes.cnpq.br/6168874444913647; Melo, Marcus Antônio de Freitas; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; Pimentel, Patrícia Mendonça; ; http://lattes.cnpq.br/9303372770390061; Noronha, Fábio Bellot; ; http://lattes.cnpq.br/4325989861878031O trabalho trata da preparação de filmes de manganita de lantânio dopado com estrôncio (perovskita) céria dopada com samário (LSM-SDC) sobre substrato de zircônia estabilizada com ítria (YSZ) pela técnica spin coating, para utilização em células a combustível de óxido sólido de temperatura intermediária. Neste trabalho, La0,8Sr0,2MnO3 e Ce0,8Sm0,2O1,9 foram obtidos pelo método Pechini modificado pelo uso de gelatina que atua como agente polimerizante e quelante. Os pós obtidos foram caracterizados por fluorescência de raios-X, difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura e determinação da área superficial pelo método BET. Os resultados obtidos por fluorescência de raios-X mostraram que a rota adotada para obtenção dos pós foi eficaz na obtenção da composição com valores próximos ao estequiométrico. A etilcelulose foi usada como agente formador de poros e foi misturada ao pós de LSM-SDC em proporções mássicas de 1:24, 2:23 e 1:9. Os filmes foram tratados termicamente a 1150 ºC por quatro horas e caracterizados estruturalmente pela técnica de difração de raios X e morfologicamente pelas técnicas de microscopia eletrônica de varredura e força atômica. A quantificação das fases dos pós precursores e dos filmes obtidos foi realizada através do refinamento Rietveld. De acordo com a análise de MEV, quando a quantidade de etilcelulose foi aumentada, a distribuição dos poros nos filmes tornou-se mais uniformes e o tamanho de poros reduzidos. A metodologia empregada para a obtenção dos filmes mostrou-se satisfatória, considerando que foi obtido um material com características apropriadas para a aplicação como sistema eletrodo/eletrólito em células a combustível de óxido sólido (SOFC)Artigo Effect of a zirconia interlayer on the morphological properties of LaSrMnO3- 4YSZ composite films obtained by spin coating(Journal of Ceramic Processing Research, 2011-12-31) Macedo, Daniel Araújo de; Souza, Graziele L.; Cesário, Moises Rômolos; Cela, Beatriz; Martinelli, Antonio Eduardo; Paskocimas, Carlos Alberto; Nascimento, Rubens Maribondo doIn this study, a chemical route was adopted to obtain strontium-doped lanthanum manganite (LaSrMnO3 or LSM) powders in order to prepare LaSrMnO3-4YSZ (4 mol% Y2O3) composite films by the suspension spin coating method onto 4YSZ and 8YSZ/8YSZ-NiO substrates with or without the application of a zirconia interlayer in the film/substrate interface. The multilayers were sintered at 1150 o C for 6 h and the effect of the interlayer on the morphological properties of the films has been investigated by scanning electron microscopy. The results show that in the less roughn substrates the application of the interlayer (~500 nm) not only improved the adhesion in the film/substrate interface, but also avoided new coating failures. All the films were porous, crack-free and with a thickness below 30 μm, desirable features for application as SOFC cathodesArtigo Influence of polymerizing agent on structure and spectroscopic properties of nano‐crystalline La0.8Sr0.2MnO3 powders(Wiley-VCH Verlag, 2010-10-20) Macedo, Daniel Araújo de; Cesário, Moises Rômolos; Cela, Beatriz; Melo, Dulce Maria de Araújo; Paskocimas, Carlos Alberto; Martinelli, Antonio Eduardo; Nascimento, Rubens Maribondo doStrontium‐doped lanthanum manganite (La1‐xSrxMnO3 or LSM) is the material most widely used on solid oxide fuel cells cathode. In this work, nano‐scale La0.8Sr0.2MnO3 powders have been synthesized by polymeric precursor‐based methods using different polymerizing agents with the aim of evaluating the influence of this change in the final powder. The powders calcined at 700 °C for 2 h have been characterized by X‐ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (FE‐SEM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) in order to investigate the quality of both synthesis routes. It is shown that the crystal structure and morphology of the particles are significantly dependent on the preparation conditions. Single phase and La0.8Sr0.2MnO3 nano‐crystalline particles less than 30 nm were obtained using ethylene glycol as polymerizing agent. FTIR results have been indicated that only the powder obtained using gelatin presented small traces of hydroxyl groups on its surface. (© 2010 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)Tese Reforma a vapor catalítica do metano: Otimização da produção e seletividade em hidrogênio por absorção in situ do CO2 produzido(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-04-29) Cesário, Moises Rômolos; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; ; http://lattes.cnpq.br/6168874444913647; Kiennemann, Alain; Barros, Bráulio Silva; ; Silva, Elson Longo da; ; Araújo, Ofélia de Queiroz Fernandes; ; http://lattes.cnpq.br/2347662604044532; Courson, ClaireTópicos de pesquisa relacionados à energia e meio ambiente têm crescido significativamente nos últimos anos, com a necessidade de energia própria como o hidrogênio. Mais particularmente, inúmeras pesquisas têm sido focadas em hidrogênio como vetor energético. A maior parte de hidrogênio é atualmente obtida por reforma do metano ou hidrocarbonetos (vapor, seco, oxi ou auto reforma). Durante o processo de reforma a vapor do metano, a formação de CO2 indesejável (principal contribuinte ao efeito estufa) é observada. Dessa forma, um material óxido (absorbante) pode ser usado para capturar o CO2 gerado durante o processo e ao mesmo tempo deslocar o equilíbrio da reação de deslocamento gás-água no sentido termodinâmico mais favorável à produção de hidrogênio puro. O objetivo desse estudo consiste em desenvolver um material com dupla função (catalisador/absorbante) na reação de reforma a vapor do metano. CaO é bem conhecido como absorbante do CO2 devido à sua elevada eficiência em reações de carbonatação e fácil regeneração por intermédio da calcinação. No entanto, a cinética de carbonatação decresce rapidamente em função do tempo e ciclos de carbonatação e calcinação. Um aluminato de cálcio (Ca12Al14O33) deve ser utilizado para evitar a sinterização e aumentar a estabilidade de absorbantes de CaO durante vários ciclos. O níquel, o catalisador industrial escolhido para a reforma a vapor do metano foi adicionado ao suporte em diferentes maneiras. Estes materiais bi-funcionais (absorbante/catalisador) em diferentes razões molares CaO.Ca12Al14O33 (48:52, 65:35, 75:25, 90:10) foram preparados por diferentes métodos de síntese, dentre eles, com destaque o método de autocombustão assistida por microondas (AAM). Síntese, estrutura e desempenho catalítico de Ni- CaO.Ca12Al14O33 sintetizado pelo novo método (autocombustão assistida por microondas) proposto neste trabalho não têm sido reportado na literatura. Os resultados indicam que o tempo de captura de CO2 depende tanto do excesso de CaO quanto das condições de funcionamento (como, por exemplo, a temperatura e a razão H2O/CH4). Para ser eficiente na absorção de CO2, a temperatura de reforma a vapor deve ser inferior a 700 °C. Uma percentagem otimizada correspondente a 75% de CaO e uma razão (H2O/CH4 = 1) fornece os resultados mais prometedores uma vez que uma menor quantidade de água evita uma competição entre a água e CO2 para a formação de carbonato e hidróxido. Se esta competição for mais efetiva (H2O/CH4 = 3) ter-se-ia uma menor quantidade de CaO disponível para absorção possivelmente devido à formação de Ca(OH)2. Por isso, o tempo de captura foi maior (16h) para a razão H2O/CH4 = 1 do que H2O/CH4 = 3 (7h) usando como catalisador reacional aquele preparado por impregnação do suporte obtido por AAM. Portanto, foi demonstrado que, com esses catalisadores, a absorção de CO2 por CaO modifica o equilíbrio da reação de deslocamento gáságua. Consequentemente, a reforma a vapor de CH4 é otimizada, produzindo hidrogênio puro, concentrações desprezíveis de CO2 e CO durante o tempo de captura, mesmo a baixa temperatura (650 ° C). Isso confirma o conceito de absorção in situ de CO2 durante a reforma a vapor do metanoArtigo Synthesis, structure and electrochemical performance of cobaltite-based composite cathodes for IT-SOFC(Wiley, 2012-06-04) Cesário, Moises Rômolos; Macedo, Daniel Araújo de; Martinelli, Antonio Eduardo; Nascimento, Rubens Maribondo do; Barros, B. S.; Melo, Dulce Maria de AraújoThe development of novel and high-performance cathodes is a critical issue to be addressed in order to reduce Solid Oxide Fuel Cells (SOFCs) operation temperature to the 600-800 ◦C range or less. The performance of CeO2-based composite cathodes is very attractive to such operational temperatures. In this work, La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3 (LSCF) and Ce0.8Sm0.2O1.9 (SDC) powders were synthesized by different synthesis methods and mechanically mixed to prepare LSCF-SDC composite cathodes. Screen-printed LSCF- SDC/CGO/LSCF-SDC symmetrical cells were sintered at 1150 ◦C for 4 h and characterized by electrochemical impedance spectroscopy in static air. X-ray diffraction and scanning electron microscopy were employed to characterize the powders. Area specific resistance values of 0.72 and 2.77 cm2 at 800 ◦C were found for composite cathodes containing SDC powder synthesized by modified Pechini and microwave-assisted combustion methods, respectively. Furthermore, the activation energy of the composite cathode containing SDC derived from modified Pechini method is 1.18 eV, i.e., much lower than 1.73 eV, value determined for LSCF with SDC from microwave-combustion method