Effect of Y2O3 addition on the phase transition and growth of YSZ nanocrystallites prepared by a sol–gel process

Kuo, Chia-Liang; Lee, Yueh Hsun; Fung, Kuan‐Zong; Wang, Moo Chin

doi:10.1016/j.jnoncrysol.2004.11.002

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“…Figure 2 plots the relative amount of monoclinic phase in the region of coexisting phases obtained from the XRD patterns. The ratio of the monoclinic (M) phase to the metastable tetragonal (T') phase is determined from the integral intensities of the monoclinic XRD peaks (-121) and (121) and the tetragonal XRD peak (121) using the following relationship 21,22 :…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Effect of the processing parameters on the crystalline structure of lanthanide orthotantalates

Siqueira

Dias

2013

Mat. Res.

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The influence of the synthesis parameters on the crystalline structures of orthotantalate ceramics has been investigated. Powder materials were prepared by the solid-state reaction route. X-ray diffraction and Raman scattering measurements were employed to investigate the crystal structure of the produced materials. In this work, we analyzed three different examples in which the temperature and time were decisive on the final crystal structure of LnTaO 4 compounds besides the lanthanide ionic size. Firstly, the thermal evolution for NdTaO 4 samples showed that mixed crystal phases are formed up to 1100 °C, while well-crystallized M-NdTaO 4 (I2/a) materials are obtained in temperatures higher than 1200 °C. Also, the influence of the synthesis time was investigated for the LaTaO 4 ceramics: it was necessary 14 h to obtain samples in the P2 1 /c structure. Finally, two polymorphs could be obtained for the DyTaO 4 ceramics: P2/a and I2/a space groups were obtained at 1300 °C and 1500 °C, respectively. This study indicated that the temperature, time and lanthanide size are directly correlated with the crystalline arrangement of the orthotantalate materials.

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Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Effect of the processing parameters on the crystalline structure of lanthanide orthotantalates

Siqueira

Dias

2013

Mat. Res.

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“…This exothermic reaction is resulted from crystallization of the tetragonal structure of zirconia in the HA-3YSZ sample [25]. In addition, according to Kuo et al [26,7], when the exothermic peak temperature is greater than 456 8C, only pure cubic ZrO 2 is obtained for 8YSZ.…”

Section: Thermal Analysis Of the Dried Gelmentioning

confidence: 94%

“…The transformation from the high temperature phases of tetragonal and cubic ZrO 2 to the monoclinic phase in the stabilized ZrO 2 is prevented. With the addition of Y 2 O 3 , the chemical free energy of each polymorph of zirconia changes such that the tetragonal and/or cubic phases can be stabilized at room temperature [26,7]. Moreover, because of the lower surface energy of the tetragonal phase (g t = 0.77 J/m 2 ) [27] compared to that of the monoclinic phase (g m = 1.13 J/m 2 ), a surface energy effect obtains which is related to the stability of the phase in pure and stabilized zirconia [26].…”

Section: Xrd Phase Analysismentioning

confidence: 99%

Fabrication and characterization of sol–gel derived hydroxyapatite/zirconia composite nanopowders with various yttria contents

Salehi

Fathi

2010

Ceramics International

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“…Vários autores [32][33][34][35] estudaram a morfologia e a estrutura cristalina de diferentes tipos de YSZ, preparados seguindo uma ampla variedade de metodologias. Esses autores caracterizaram o material por varias técnicas diferentes, mas sempre usando MEV e DRX.…”

Section: Microscopia Eletrônica De Varredura (Mev)unclassified

“…Esses autores caracterizaram o material por varias técnicas diferentes, mas sempre usando MEV e DRX. O YSZ preparado pelo método sol-gel cristalizou-se com uma estrutura monoclínica, quando calcinado a 500°C, e na estrutura cúbica, quando calcinado a 700°C; as micrografias do YSZ cúbico e monoclínico diferem entre si, principalmente pela presença de arestas definidas na forma cúbica [32]. Micrografias de YSZ sinterizado a 1480°C apresentam claramente as arestas e vértices característicos da estrutura cúbica; a fácil visualização desses elementos foi devido ao crescimento do cristal [35].…”

Section: Microscopia Eletrônica De Varredura (Mev)unclassified

Desenvolvimento de protótipo de células a combustível do tipo óxido sólido com reforma direta

Silva¹,

Boaventura²,

Alencar³

et al. 2007

Matéria (Rio J.)

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RESUMOCatalisador a base de níquel e cobalto e suportado em zircônia estabilizada por ítria (YSZ) foi desenvolvido, caracterizado e utilizado para a produção de hidrogênio a partir de etanol. O teor de metal do catalisador foi em torno de 35% em massa, apresentando boa atividade a partir de 400ºC. Esse catalisador foi testado na reforma a vapor do etanol na presença de baixo teor de água, condição semelhante à operação da PaCOS. O catalisador produzido foi utilizado como anodo de células a combustível do tipo PaCOS, com protótipo desenvolvido nesse trabalho; as estruturas anodo/eletrólito/catodo (A/E/C) foram caracterizadas por MEV. A PaCOS foi operada com hidrogênio, metano e etanol, mostrando bom desempenho com este último combustível. A mistura de etanol e metano também foi testada, apresentando resultados promissores para a produção de energia elétrica.Palavras chaves: PaCOS, etanol, YSZ, níquel, cobalto, reforma a vapor. Prototype Development of Solid Oxide Fuel Cells with Direct Reformation ABSTRACTCatalyst based on nickel and cobalt, supported on zirconia stabilized with ytria (YSZ) was developed, characterized and used for the hydrogen production from ethanol. The catalyst had metal contents of c.a. 35% in weight and presented high activity above 400ºC. This catalyst was tested in ethanol steam reform at very low water concentration, condition similar to that of SOFC operation. The developed catalyst was also used as anode of a unitary solid oxide fuel cell (SOFC); the SOFC unitary cell was developed and manufactured in this work. The anode/electrolyte/cathode structure was characterized by SEM. The SOFC was operated with hydrogen, methane or ethanol and showed good performance with the latter fuel. The ethanol and methane mixture was also tested and presented very promising results for the production of electrical energy.Keywords: SOFC, ethanol, YSZ, nickel, cobalt, steam reforming. INTRODUÇÃOAs células a combustível são os dispositivos alternativos mais eficientes e para a geração de "limpa" de eletricidade. Entre os vários modelos, a célula a combustível do tipo óxido sólido (PaCOS) atrai especial interesse [1]. A alta temperatura de operação da PaCOS (acima de 650ºC) permite reformar diretamente o combustível no anodo e oferece elevada flexibilidade na escolha do combustível. Várias opções de combustível, tais como gás natural e etanol, são consideradas exeqüíveis para a operação da PaCOS, oferecendo uma dimensão ecológica significativa no problema da conversão eficaz da energia. Um diferencial do etanol é a possibilidade de sua produção por biomassa. Assim, o etanol pode ser considerado uma alternativa economicamente atraente como fonte de energia verde, apresentando baixas emissões e uma combustão controlada, com impactos positivos tanto na economia como no ambiente. O sistema de reformador a vapor e PaCOS alimentado a etanol alcança eficiência teórica na faixa de 84 a 93%, operando entre 800 a 1200 K [2, 3]. No Brasil, por causa da produção elevada do etanol, há um forte interesse no desenvolvimen...

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Effect of Y2O3 addition on the phase transition and growth of YSZ nanocrystallites prepared by a sol–gel process

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Desenvolvimento de protótipo de células a combustível do tipo óxido sólido com reforma direta

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