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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/32126
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Campo DCValorIdioma
dc.creatorLapenda Filho, Antonio Carlos-
dc.date.accessioned2024-10-11T10:43:18Z-
dc.date.available2024-03-05-
dc.date.available2024-10-11T10:43:18Z-
dc.date.issued2023-12-20-
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/32126-
dc.description.abstractEnergy generation can be better utilized when energy efficiency and lower environmental risk are combined, especially in areas where the use of petroleum derivatives is present. Studies in the area of electrochemistry help in the development of devices such as low-cost, high-performance catalysts, which are essential for electrochemical applications, such as “water splitting” (WS) and fuel cells. In this work, the plate-type compound Ba2Co9O14 (BCO) was synthesized using the solid state reaction method and its potential as an electrocatalyst for the oxygen evolution reaction (OER) and as an electrode for proton ceramic cells was evaluated. (PCC). Regarding OER, the BCO obtained exhibited an overpotential of 366 mV at 10 mA/cm² and a Tafel slope of 67 mV/dec, a result superior to those reported for most materials based on cobaltite. The parameters of double layer capacitance (Cdl), electrochemically active surface area (ECSA) and specific activity (SA), which reflect the performance of the BCO, were determined to be 4.98 mF/cm²; 124.5 cm² and 3.58 mA/cm², respectively. Regarding proton-conducting ceramics, BCO is used for the first time as an electrocatalyst for oxygen reactions in PCCs in contact with an electrolyte BaZr0.852Y0.148O3-δ (BZY15) + 4 mols% ZnO (as sintering agent ). The BCO exhibits electrochemical performance comparable to current state-of-the-art oxygen electrode under humid conditions (PH2O ~ 10-2 atm), and also demonstrates excellent chemical compatibility with the BZY15 electrolyte. Due to the plate-like morphology of the BCO electrode grain and considering its weak bulk ionic conduction, the surface diffusion process becomes highly important in explaining the high-performance electrochemical behavior, in addition, the analysis of impedance spectroscopy data shows electronic leakage within the electrolytic substrate, but to solve this problem a data correction is applied, revealing that the electrode kinetics are strongly limited by the diffusion of oxygen on the surface of the BCO grains towards the triple phase boundary, where the proton transfer, releasing water. In contrast, the oxygen adsorption and/or dissociation steps are facilitated given the predominantly electronic character of the BCO material, which is suggested to originate from a small polaron jump between the Co3+/Co2+ pairs.pt_BR
dc.description.provenanceSubmitted by Fernando Augusto Alves Vieira (fernandovieira@biblioteca.ufpb.br) on 2024-10-11T10:43:18Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 805 bytes, checksum: c4c98de35c20c53220c07884f4def27c (MD5) AntonioCarlosLapendaFilho_Dissert.pdf: 3839787 bytes, checksum: eb51da64373626df6ee9613220311f9b (MD5)en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2024-10-11T10:43:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 805 bytes, checksum: c4c98de35c20c53220c07884f4def27c (MD5) AntonioCarlosLapendaFilho_Dissert.pdf: 3839787 bytes, checksum: eb51da64373626df6ee9613220311f9b (MD5) Previous issue date: 2023-12-20en
dc.description.sponsorshipNenhumapt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal da Paraíbapt_BR
dc.rightsAcesso abertopt_BR
dc.rightsAttribution-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/*
dc.subjectEletroquímicapt_BR
dc.subjectEnergia - Meio ambientept_BR
dc.subjectComposto cobaltita de Bário - Ba2Co9O14pt_BR
dc.subjectWater splittingpt_BR
dc.subjectProtônicospt_BR
dc.subjectElectrochemistrypt_BR
dc.subjectEnergy - Environmentpt_BR
dc.subjectBarium cobaltite compound - Ba2Co9O14pt_BR
dc.subjectProtonspt_BR
dc.titleCobaltita de bário (Ba2Co9O14): caracterização estrutural e performance eletroquímica para reação de evolução de oxigênio e cerâmicas protônicaspt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor1Macedo, Daniel Araújo de-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1027496814443777pt_BR
dc.contributor.advisor2Raimundo, Rafael Alexandre-
dc.contributor.advisor2LattesLattes não recuperado em 11/10/2024pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8554656614953083pt_BR
dc.description.resumoA 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. Estudos na área da eletroquímica, ajudam no desenvolvimento de dispositivos como catalisadores de baixo custo e alta performance, que são essenciais para aplicações eletroquímicas, como “water splitting” (WS) e células combustíveis. Neste Trabalho, foi sintetizado 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 eletrocatalisador 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. 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, porém 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+.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentEngenharia de Materiaispt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiaispt_BR
dc.publisher.initialsUFPBpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIASpt_BR
Aparece nas coleções:Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais

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