Obtenção de La0,6Sr0,4Co0,8Fe0,2O3 por síntese de combustão em solução usando sacarose como agente redutor - Haas, Thais dos Santos (2024)
As ferritas de lantânio apresentam propriedades elétricas e magnéticas que permitem aplicação em cerâmicas avançadas na área de eletroeletrônica. Especificamente, as ferritas de lantânio dopadas com cobalto e estrôncio são materiais que possuem condutividade elétrica e estabilidade térmica, permitindo sua aplicação, por exemplo, em eletrodos (cátodo) de células a combustível de óxido sólido, e como catalisadores em membranas de separação de oxigênio. Com o intuito de contribuir com a comunidade científica, este estudo teve como objetivo investigar o efeito da concentração de combustível e temperatura de calcinação sobre a síntese de La0,6Sr0,4Co0,8Fe0,2O3 através da síntese de combustão em solução (SCS) usando sacarose (C12H22O11) como combustível. A obtenção do material foi realizada na proporção de oxidantes e redutor em quantidade estequiométrica, denominado LSCF 1:1, e com excesso de redutor em 50% e 100% na composição, denominado LSCF 1:1,5 e LSCF 1:2, respectivamente, com subsequente realização de tratamento térmico em diversas faixas de temperatura, sendo 800°C, 900°C, 1100°C e 1200°C. Os pós obtidos passaram por análise de difração de raios-X (DRX), medidas elétricas, microscopia eletrônica de transmissão (MET), análise termogravimétrica (ATG), e medidas de espectroscopia de refletância difusa ultravioleta-visível (ERD UV Vis). Como resultado, as análises de DRX demonstraram a presença de fases secundárias, as quais foram eliminadas total ou parcialmente com o aumento da temperatura de calcinação. Em contrapartida, o excesso de combustível combinado com a elevação na temperatura de calcinação nas amostras LSCF 1:2 fizeram com que essas amostras apresentassem os maiores tamanhos de cristalito entre 45 nm e 42 nm. Na análise de medidas elétricas, a condutividade dos materiais tendeu a aumentar com a elevação da temperatura de calcinação e excesso de combustível, sendo que a 500°C, a amostra LSCF 1:1 obteve 2,61x10-4 S/cm enquanto a amostra LSCF 1:2 apresentou 11,4x10-4 S/cm. O excesso de combustível aumentou o tamanho do cristalito e condutividade e reduziu o band gap e a energia de ativação, enfatizando uma influência considerável do teor de combustível utilizado na SCS e nas propriedades avaliadas.