Banca de QUALIFICAÇÃO: RAPHAEL ANACLETO MARTINS PIRES DE OLIVEIRA

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : RAPHAEL ANACLETO MARTINS PIRES DE OLIVEIRA
DATA : 13/12/2022
HORA: 14:00
LOCAL: Remoto
TÍTULO:

Efeitos da dopagem de La em filmes finos de Céria-Lantânia preparados por deposição de laser pulsado

PÁGINAS: 39
RESUMO:

Os reatores eletroquímicos de óxido sólido são uma alternativa promissora para reações químicas difíceis de lidar, como o acoplamento oxidativo do metano (OCM), no qual o metano é convertido em produtos C²⁺. Eles contêm membranas condutoras de oxigênio que fornecem espécies de oxigênio de maneira altamente controlável, evitando a oxidação completa indesejada, aumentando assim a seletividade. O óxido de cério é um dos principais materiais de membrana de óxido estudados porque, quando dopado com cátions de terras raras 3+ como Gd, Sm ou La, ganha alta condutividade iônica na faixa de temperatura ideal para reações de conversão (600-900°C). Um trabalho recente mostrou que La₂Ce₂O₇ é um catalisador promissor para OCM. O trabalho apresentado investiga as propriedades estruturais de filmes finos de La_xCe_(1-x)O_2(1-x/2) cobrindo uma ampla faixa de composição de La de x = 0 a 0,7. Os filmes foram preparados por deposição a laser pulsado em substratos de Si, quartzo e vidro, usando alvos La_xCe_(1-x)O_2(1-x/2) com diferentes estequiometrias e diferentes pressões parciais de oxigênio na faixa de 1x10^-1, 2x10^-2 e 5x10^-3 mbar. As técnicas utilizadas foram difração de raios X (XRD), microscopia eletrônica de varredura (SEM), espectroscopia Raman, elipsometria espectroscópica (SE) e microscopia de força atômica (AFM) para estudar o efeito da dopagem nas propriedades estruturais dos filmes. Os resultados de XRD indicam que o crescimento do filme é texturizado. Para baixo teor de La (x≤0,5), os filmes crescem preferencialmente na direção [100] da fluorita cristalina cúbica, enquanto que para x>0,5 a orientação cristalina do filme é aleatória. A dopagem induz uma expansão da estrutura da fluorita refletindo um aumento no parâmetro de rede (de 5,42 Å, para x=0, para 5,69 Å, para x=0,7) que segue a mesma tendência observada para os pós dos quais o PLD foram feitos. As imagens MEV também mostram que os filmes têm uma textura diferente, tendo uma forma mais tubular com aumento do teor de La, essas imagens foram corroboradas pelas imagens AFM. Os efeitos de dopagem em filmes finos de Ce-La foram estudados usando espectroscopia Raman seguindo as mudanças na banda principal de fluorita F_2g em ~464 cm⁻¹. A dopagem de La induz um alargamento significativo deste pico. Tal efeito geralmente é atribuído ao tamanho reduzido das nanopartículas de céria pura, mas, neste caso, provavelmente está associado à desordem catiônica (ou aniônica) existente na estrutura desordenada de fluorita que é característica das soluções sólidas de céria-lantana. A desordem resulta em um comprimento de correlação fônon reduzido que induz o alargamento. Para os resultados SE os filmes preparados em 1x10^-1 mbar apresentaram uma faixa de espessura de 475-625 nm, e faixa de rugosidade de 26-60 nm. Esses resultados abrirão caminho para a aplicação de filmes finos de óxidos de Ce-La como catalisadores de OCM em reatores eletroquímicos baseados em céria.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - Interno ao Programa - 2604128 - ALEXANDRE JOSE DE CASTRO LANFREDI
Membro Titular - Examinador(a) Externo à Instituição - ANDRÉ LUIZ DA SILVA - USP
Membro Titular - Examinador(a) Externo à Instituição - EVERTON BONTURIM - UPM
Membro Titular - Examinador(a) Externo à Instituição - JOSE HUMBERTO DIAS DA SILVA - UNESP
Membro Suplente - Examinador(a) Interno ao Programa - 1734912 - ROOSEVELT DROPPA JUNIOR
Membro Suplente - Examinador(a) Interno ao Programa - 1282172 - ROBERTO GOMES DE AGUIAR VEIGA
Membro Suplente - Examinador(a) Interno ao Programa - 1545089 - DANIEL ZANETTI DE FLORIO
Membro Suplente - Examinador(a) Externo à Instituição - VICTOR BURATTO TINTI - DTU