Síntesis sol-gel y caracterización de la familia de compuestos ymn1-y tixo3 (y=0,2 y x=0, 1 ; y=0,27 y x=0, 2) como material de ánodo para celdas sofc

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dc.contributor.advisorGauthier, Gilles Henri
dc.contributor.advisorMoreno Botello, Zulma Liliana
dc.contributor.authorDominguez Jerez, Nidia Milena
dc.date.accessioned2024-03-03T22:10:31Z
dc.date.available2015
dc.date.available2024-03-03T22:10:31Z
dc.date.created2015
dc.date.issued2015
dc.description.abstractActualmente, la fuente primaria de energía son los combustibles fósiles, los cuales son altamente contaminantes por lo que se hace imperiosa la búsqueda de alternativas energéticas. Es allí donde nace el interés por las celdas de combustible, dispositivos electroquímicos altamente eficientes que convierten la energía generada por una reacción electroquímica directamente en energía eléctrica. Recientemente, los estudios se han centrado en las celdas SOFC y específicamente en los materiales de ánodo para los cuales aún existen limitaciones en los materiales del estado de arte. En un trabajo anterior, se estudió la manganita YMnO3 como material de ánodo de celda SOFC, en el cual se mostró compatible con el electrolito YSZ; sin embargo, la estabilidad de este compuesto se ve comprometida en ambiente reductor a temperaturas mayores a 500°C. Con el fin de mejorar la estabilidad de la manganita bajo condiciones reductoras y analizar su potencial uso como ánodo en sistemas SOFC mediante la sustitución de Ti4+ en el sitio Mn3+ del YMnO3, en el presente trabajo se sintetizó por el método sol-gel y caracterizó la familia de compuestos YMn1-yTixO3 (y=0,2 y x=0,1; y=0,27 y x=0,2). Las composiciones se obtuvieron monofásicas y se comprobó la transición estructural de un grupo espacial P63cm a P63/mmc para x>0,1. Por medio del estudio de reactividad con el electrolito YSZ, se comprobó que la familia de compuestos podía coexistir con el electrolito YSZ; sin embargo, se evidencio la formación del compuesto ZrTiO4, el cual podría no ser un obstáculo para la aplicación de interés. Por otra parte, se encontró que la sustitución Ti4+ en el sitio Mn3+ le brinda a la manganita YMnO3 una mayor estabilidad estructural en medio reductor, de donde se destacó la composición YMn0,73Ti0,2O3, la cual resulto ser estable a 800°C en atmósfera 3%H2/N2 húmeda, similar a condiciones anódicas.
dc.description.abstractenglishNowadayss source is fossil fuel, which is highly polluting. Therefore, it is urgent the search for new energy alternative. From here stems the interest for fuel cells, highly efficient electrochemical devices that transform the energy generated by an electrochemical reaction directly into electrical energy. Recently, studies have focused on SOFC cells and specifically on anode materials for which some remaining issues are still present for the Stet-of-the-art materials. A past work was dedicated to the manganite YMnO3, which study showed a good compatibility with the electrolyte YSZ. However, the material stability was compromised in a reducing environment at temperatures higher than 600°C. In order to improve the stability of such manganite in reducing conditions and analyze its potential use as anode in SOFC devices by replacement of Ti4+ on the Mn3+ site of YMnO3, in this research, the family of compounds YMn1-yTixO3 (y=0.2 and x=0.1; y=0.27 and x=0.2) have been synthesized by the sol-gel method and characterized. The compositions were monophasic and showed a structure change from the P63cm space group to P63/mmc for x>0.1. A study of reactivity with the electrolyte YSZ reveals that those materials can coexist with the electrolyte YSZ; however, the formation of a new component ZrTiO4 was evidenced, which could be expected not be an obstacle for the application. Moreover, the substitution Ti4+ at the Mn3+ site gives the manganite YMnO3 a higher structural stability in a reducing medium, and particularly the composition YMn0.73Ti0.2O3 was found stable at 800°C in wet 3%H2/N2 atmosphere, similar to anodic conditions.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Químico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/33042
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectSofc
dc.subjectÁnodo
dc.subjectYmno3
dc.subjectSol-Gel
dc.subjectManganita
dc.subjectHexagonal.
dc.subject.keywordSofc
dc.subject.keywordAnode
dc.subject.keywordYmno3
dc.subject.keywordSol-Gel
dc.subject.keywordManganite
dc.subject.keywordHexagonal
dc.titleSíntesis sol-gel y caracterización de la familia de compuestos ymn1-y tixo3 (y=0,2 y x=0, 1 ; y=0,27 y x=0, 2) como material de ánodo para celdas sofc
dc.title.englishSol-gel synthesis and characterization of the family of compounds ymn1-ytixo3 (y=0.2 y x=0.1; y=0.27 y x=0.2) as anode material for sofc cells
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Química