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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Tecnológico

Departamento: Não Informado

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Ambiental

Tipo do Documento: Tese

Título: USO COMBINADO DE TAPE CASTING E FREEZE CASTING PARA A PRODUÇÃO DE MEMBRANAS ASSIMÉTRICAS DE LSCF

Orientador
  • MARA GABRIELA NOVY QUADRI
Aluno
  • VALDIR ANICETO PEREIRA JUNIOR

Conteúdo

As perovskitas de alto desempenho são materiais promissores para diversas tecnologias de energia renovável. além das características de projeto, o desempenho dos dispositivos depende tanto do material em si quanto de sua síntese. este último porque os processos que ocorrem durante a síntese podem produzir estruturas diferentes e, portanto, propriedades diferentes. a primeira abordagem experimental deste trabalho teve como objetivo produzir pós monofásicos lscf1991 por síntese hidrotérmica, investigando as relações de fase após diferentes tempos de cristalização. o pó produzido também foi sistematicamente caracterizado para avaliar as diferenças com outras técnicas de síntese e seu potencial uso para produzir dispositivos eletroquímicos. os resultados mostraram que é possível aumentar as vacâncias promovendo a saída de oxigênio durante a cristalização na síntese hidrotérmica, o que resulta em melhora de aproximadamente ¿¿ = 0,2 comparativamente ao método que utiliza citrato. o pó monofásico lscf1991 foi caracterizado, moldado por diferentes rotas e sinterizado, mostrando que o pó é adequado para a fabricação de dispositivos eletroquímicos. a segunda abordagem experimental envolveu a produção de uma membrana assimétrica de lscf1991. por apresentar condução mista iônica-eletrônica, esta perovskita pode ser utilizada na forma de membranas densas para separação de oxigênio. para que o fluxo de oxigênio através dessas membranas seja suficientemente grande, é necessário que estas membranas sejam bastante finas, o que resulta em resistência mecânica limitada. desta forma, torna-se necessária a utilização de um suporte poroso não funcional. o tape casting é uma técnica aplicada à produção de corpos finos e densos com espessura controlada, enquanto o freeze casting é uma técnica que visa obter materiais porosos com diferentes estruturas e morfologias, as quais são dependentes do processo utilizado. o acoplamento destas duas técnicas de fabricação permite melhorar o desempenho de membranas assimétricas suportadas. assim, foram desenvolvidas membranas densas de lscf utilizando a técnica de tape casting, e estas foram acopladas a substratos porosos de lscf produzidos por freeze casting. nesta última técnica foram utilizadas 3 condições de operação para o congelamento das amostras. as propriedades mecânicas, a porosidade e a permeabilidade dos fluidos foram avaliadas e analisadas através de um planejamento experimental com 3 fatores e 2 níveis de operação: método/temperatura de congelamento (congelador doméstico a -20, ultra freezer a -77 e nitrogênio líquido a -196 ºc), carga de sólidos (37, 40 e 43% em massa) e concentração do ligante (1, 2,5 e 4% em massa). os resultados indicaram que o movimento da frente de congelamento influenciou significativamente a direção dos poros e a porosidade aberta, com consequente alteração das propriedades mecânicas, tensão, deformação e a permeabilidade dos substratos porosos. o substrato poroso e a membrana foram unidos com sucesso e não se observou o aparecimento de fissuras ou delaminação na interface de acoplamento. pode se concluir, portanto, que o uso das técnicas combinadas é uma rota de fabricação promissora para produção de estruturas assimétricas planas.

Índice de Shannon: 3.91526

Índice de Gini: 0.929471

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
3,80% 6,91% 5,38% 5,90% 4,91% 3,69% 8,98% 6,75% 8,39% 4,59% 6,37% 12,44% 4,49% 8,02% 4,49% 4,89%
ODS Predominates
ODS 12
ODS 1

3,80%

ODS 2

6,91%

ODS 3

5,38%

ODS 4

5,90%

ODS 5

4,91%

ODS 6

3,69%

ODS 7

8,98%

ODS 8

6,75%

ODS 9

8,39%

ODS 10

4,59%

ODS 11

6,37%

ODS 12

12,44%

ODS 13

4,49%

ODS 14

8,02%

ODS 15

4,49%

ODS 16

4,89%