Novos materiais com ferro, com alta condutividade iónica de oxigénio

Abstract

Pretende-se com este trabalho avaliar o potencial de novos materiais para aplicações de alta temperatura, nomeadamente membranas para separação de oxigénio e oxidação parcial de hidrocarbonetos, e pilhas de combustível de electrólito sólido para produção de energia eléctrica. O estudo incidiu na avaliação da expansão térmica e na determinação das condutividades iónica e electrónica, através de técnicas modificadas de medição da eficiência faradaica e da força electromotriz, assim como de medidas de permeabilidade electroquímica de oxigénio. As perovesquites a base de SrFe(Al)03-8e Sr(La)Fe(Ga)03-, apresentam o mais alto nível de permeabilidade de oxigénio e expansão térmica moderada. Nas apatites da família La10Si6027a1 condutividade iónica é predominante em largas gamas de pressão parcial de oxigénio e temperatura, sendo os valores medidos comparáveis aos de electrólitos sólidos convencionais.

The purpose of this work is the electrochemical characterization of the potential materials for high-temperature applications such as membrane reactors for oxygen permeation andlor partial oxidation of hydrocarbons, and solid oxide fuel cells for electric power generation. The particular emphasis was given to the determination of partial oxygen ionic and electronic conductivities using modified faradaic efficiency and electromotive force techniques, as well as specific oxygen permeability measurements. Perovskite-type SrFe(A1)03-6a nd Sr(La)Fe(Ga)03-õ possess high levels of the oxygen permeation and moderate thermal expansion. Apatite-type LaloSi6027-based materials own predominant oxygen ionic conductivity in a large oxygen pressure range and show oxygen ionic conductivity comparable to that of conventional solid electrolytes.