Síntesis y caracterización de nanomateriales basados en cobalto: Potenciales aplicaciones en conversión de energía
El objetivo de este trabajo fue sintetizar la perovskita SrCoO3-d (0<d<0,5) con tamaño nanométrico, a fin de retener la fase metaestable cúbica a temperatura ambiente, un buen candidato para cátodo en SOFCs. Para ello, se utilizó el método de autocombustión, a partir de nitratos precur...
| Main Authors: | , , , , , |
|---|---|
| Format: | Online |
| Language: | spa |
| Published: |
Facultad de Ciencias Químicas
2017
|
| Online Access: | https://revistas.unc.edu.ar/index.php/Bitacora/article/view/19361 |
| _version_ | 1802316273401462784 |
|---|---|
| author | MAYORGA, FABRICIO PELÁEZ, WALTER MENZAQUE, ALEJANDRO CARAMELLINO, PAULA LAMAS, DIEGO FUERTES, VALERIA |
| author_facet | MAYORGA, FABRICIO PELÁEZ, WALTER MENZAQUE, ALEJANDRO CARAMELLINO, PAULA LAMAS, DIEGO FUERTES, VALERIA |
| author_sort | MAYORGA, FABRICIO |
| collection | Portal de Revistas |
| description | El objetivo de este trabajo fue sintetizar la perovskita SrCoO3-d (0<d<0,5) con tamaño nanométrico, a fin de retener la fase metaestable cúbica a temperatura ambiente, un buen candidato para cátodo en SOFCs. Para ello, se utilizó el método de autocombustión, a partir de nitratos precursores (Sr(NO3)2 y Co(NO3)2·6H2O), utilizando tres combustibles diferentes (glicina, urea y ácido cítrico con etilenglicol) en distintas relaciones combustible/acomplejante. Tratamientos térmicos posteriores son esenciales para una buena cristalización del producto final. El tamaño de cristalita calculado usando la ecuación de Debye-Scherrer está en el intervalo de 50-60 nm. El análisis termogravimétrico mostró la presencia de SrCoO3-? (fase romboédrica). Una banda ancha a ~580 cm-1 en el espectro infrarrojo, pudo atribuirse a la señal característica de perovskitas debida al estiramiento asimétrico Co-O de los octaedros CoO6.Sin embargo, los patrones de difracción de rayos X de polvos mostraron la formación de la fase Sr6Co5O15 y pequeñas cantidades de SrCO3 y Co3O4 como fases secundarias, también corroborado por FT-IR. De estas observaciones se concluye que la perovskita romboédrica SrCoO3-? es, de hecho, una mezcla de Co3O4 con Sr6Co5O15.Aunque la fase cúbica, tecnológicamente interesante, no pudo retenerse a temperatura ambiente, la estabilización de la fase Sr6Co5O15 conduce a nuevos desafíos: sintetizar este material en la nanoescala, con un alto grado de pureza y evaluar sus propiedades como dispositivo termoeléctrico para conversión de energía. The objective of this work was to synthesize the SrCoO3-d perovskite with nanometric size, in order to retain the metastable cubic phase at room temperature, a good candidate for cathode in SOFCs. For this, the self-combustion method was used, starting from nitrate precursors, and using three different fuels (glycine, urea and citric acid with ethylene glycol) in different fuel / complexing ratios. Subsequent thermal treatments are essential for a good crystallization of the final product. The crystallite size calculated using the Debye-Scherrer equation is in the range of 50-60 nm. Thermogravimetric analysis showed the presence of SrCoO3-? (rhombohedral phase) and a wide band at ~580 cm-1 in the infrared spectrum, could be attributed to the characteristic signal of perovskites due to the Co-O asymmetric stretching of the CoO6 octahedra.However, the X-ray diffraction powder patterns showed Sr6Co5O15 phase and small amounts of SrCO3 and Co3O4 as secondary phases, also corroborated by FT-IR. From these observations we conclude that the rhombohedral perovskite SrCoO3-? is, in fact, a mixture of Co3O4 with Sr6Co5O15.Although the technically interesting cubic phase could not be retained at room temperature, the stabilization of the Sr6Co5O15 phase leads to new challenges: to synthesize this material at the nanoscale with a high degree of purity and to evaluate its properties as a thermoelectric device for energy conversion. |
| format | Online |
| id | oai:ojs.revistas.unc.edu.ar:article-19361 |
| institution | Universidad Nacional de Cordoba |
| language | spa |
| publishDate | 2017 |
| publisher | Facultad de Ciencias Químicas |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.revistas.unc.edu.ar:article-193612020-10-04T16:46:33Z Síntesis y caracterización de nanomateriales basados en cobalto: Potenciales aplicaciones en conversión de energía MAYORGA, FABRICIO PELÁEZ, WALTER MENZAQUE, ALEJANDRO CARAMELLINO, PAULA LAMAS, DIEGO FUERTES, VALERIA El objetivo de este trabajo fue sintetizar la perovskita SrCoO3-d (0<d<0,5) con tamaño nanométrico, a fin de retener la fase metaestable cúbica a temperatura ambiente, un buen candidato para cátodo en SOFCs. Para ello, se utilizó el método de autocombustión, a partir de nitratos precursores (Sr(NO3)2 y Co(NO3)2·6H2O), utilizando tres combustibles diferentes (glicina, urea y ácido cítrico con etilenglicol) en distintas relaciones combustible/acomplejante. Tratamientos térmicos posteriores son esenciales para una buena cristalización del producto final. El tamaño de cristalita calculado usando la ecuación de Debye-Scherrer está en el intervalo de 50-60 nm. El análisis termogravimétrico mostró la presencia de SrCoO3-? (fase romboédrica). Una banda ancha a ~580 cm-1 en el espectro infrarrojo, pudo atribuirse a la señal característica de perovskitas debida al estiramiento asimétrico Co-O de los octaedros CoO6.Sin embargo, los patrones de difracción de rayos X de polvos mostraron la formación de la fase Sr6Co5O15 y pequeñas cantidades de SrCO3 y Co3O4 como fases secundarias, también corroborado por FT-IR. De estas observaciones se concluye que la perovskita romboédrica SrCoO3-? es, de hecho, una mezcla de Co3O4 con Sr6Co5O15.Aunque la fase cúbica, tecnológicamente interesante, no pudo retenerse a temperatura ambiente, la estabilización de la fase Sr6Co5O15 conduce a nuevos desafíos: sintetizar este material en la nanoescala, con un alto grado de pureza y evaluar sus propiedades como dispositivo termoeléctrico para conversión de energía. The objective of this work was to synthesize the SrCoO3-d perovskite with nanometric size, in order to retain the metastable cubic phase at room temperature, a good candidate for cathode in SOFCs. For this, the self-combustion method was used, starting from nitrate precursors, and using three different fuels (glycine, urea and citric acid with ethylene glycol) in different fuel / complexing ratios. Subsequent thermal treatments are essential for a good crystallization of the final product. The crystallite size calculated using the Debye-Scherrer equation is in the range of 50-60 nm. Thermogravimetric analysis showed the presence of SrCoO3-? (rhombohedral phase) and a wide band at ~580 cm-1 in the infrared spectrum, could be attributed to the characteristic signal of perovskites due to the Co-O asymmetric stretching of the CoO6 octahedra.However, the X-ray diffraction powder patterns showed Sr6Co5O15 phase and small amounts of SrCO3 and Co3O4 as secondary phases, also corroborated by FT-IR. From these observations we conclude that the rhombohedral perovskite SrCoO3-? is, in fact, a mixture of Co3O4 with Sr6Co5O15.Although the technically interesting cubic phase could not be retained at room temperature, the stabilization of the Sr6Co5O15 phase leads to new challenges: to synthesize this material at the nanoscale with a high degree of purity and to evaluate its properties as a thermoelectric device for energy conversion. Facultad de Ciencias Químicas 2017-02-08 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf https://revistas.unc.edu.ar/index.php/Bitacora/article/view/19361 Bitácora Digital; Vol. 4 Núm. 8 (2017): Bitácora Digital: Octavo Número 2344-9144 spa https://revistas.unc.edu.ar/index.php/Bitacora/article/view/19361/19260 Derechos de autor 2020 Bitácora Digital |
| spellingShingle | MAYORGA, FABRICIO PELÁEZ, WALTER MENZAQUE, ALEJANDRO CARAMELLINO, PAULA LAMAS, DIEGO FUERTES, VALERIA Síntesis y caracterización de nanomateriales basados en cobalto: Potenciales aplicaciones en conversión de energía |
| title | Síntesis y caracterización de nanomateriales basados en cobalto: Potenciales aplicaciones en conversión de energía |
| title_full | Síntesis y caracterización de nanomateriales basados en cobalto: Potenciales aplicaciones en conversión de energía |
| title_fullStr | Síntesis y caracterización de nanomateriales basados en cobalto: Potenciales aplicaciones en conversión de energía |
| title_full_unstemmed | Síntesis y caracterización de nanomateriales basados en cobalto: Potenciales aplicaciones en conversión de energía |
| title_short | Síntesis y caracterización de nanomateriales basados en cobalto: Potenciales aplicaciones en conversión de energía |
| title_sort | sintesis y caracterizacion de nanomateriales basados en cobalto potenciales aplicaciones en conversion de energia |
| url | https://revistas.unc.edu.ar/index.php/Bitacora/article/view/19361 |
| work_keys_str_mv | AT mayorgafabricio sintesisycaracterizaciondenanomaterialesbasadosencobaltopotencialesaplicacionesenconversiondeenergia AT pelaezwalter sintesisycaracterizaciondenanomaterialesbasadosencobaltopotencialesaplicacionesenconversiondeenergia AT menzaquealejandro sintesisycaracterizaciondenanomaterialesbasadosencobaltopotencialesaplicacionesenconversiondeenergia AT caramellinopaula sintesisycaracterizaciondenanomaterialesbasadosencobaltopotencialesaplicacionesenconversiondeenergia AT lamasdiego sintesisycaracterizaciondenanomaterialesbasadosencobaltopotencialesaplicacionesenconversiondeenergia AT fuertesvaleria sintesisycaracterizaciondenanomaterialesbasadosencobaltopotencialesaplicacionesenconversiondeenergia |