Banca de QUALIFICAÇÃO: Aislan Lúcio Valério

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : Aislan Lúcio Valério
DATA : 13/03/2026
HORA: 14:00
LOCAL: Itabira
TÍTULO:

DESENVOLVIMENTO DE CÁTODO PARA OTIMIZAÇÃO DO DESEMPENHO DE CÉLULAS ELETROLISADORAS DE ÓXIDO SÓLIDO

PALAVRAS-CHAVES:

**Palavras-chave:** Células eletrolisadoras de óxido sólido (SOECs), cátodo perovskita, SrMn₁₋ₓCoₓO₃, dopagem com cobalto, método Pechini, condutividade mista iônico-eletrônica (MIEC), produção de hidrogênio verde, co-eletrólise H₂O/CO₂.

PÁGINAS: 85
RESUMO:

A presente dissertação apresenta o desenvolvimento e caracterização de cátodos baseados na perovskitaSrMn₁₋ₓCoₓO₃ (x = 0,05; 0,10; 0,15; 0,20), sintetizada pelo método Pechini modificado, visando otimizar o desempenho de células eletrolisadoras de óxido sólido (SOECs) na produção de hidrogênio verde e na co-eletrólise de H₂O/CO₂. O trabalho aborda as limitações dos cátodos tradicionais Ni-YSZ, como aglomeração de níquel, coking e degradação em atmosferas redutoras, e propõe a dopagem com cobalto no sítio B da manganita de estrôncio (SrMnO₃) como estratégia para aumentar a condutividade mista iônico-eletrônica (MIEC), a concentração de vacâncias de oxigênio e a atividade eletrocatalítica para as reações de redução de H₂O e CO₂.

Os precursores foram caracterizados por análise termogravimétrica (TG/DTA), revelando decomposição completa dos polímeros orgânicos acima de 500 °C e efeito catalítico do Co na combustão dos nitratos/citratos. A calcinação a 900 °C/4 h resultou em pós com fase perovskita hexagonal majoritária (SrMnO₃, COD 1529598); dopagens baixas (x ≤ 0,05) formaram solução sólida pura, enquanto concentrações maiores (x ≥ 0,10) promoveram segregação de fases secundárias ricas em cobalto (Co₃O₄, SrCo₀.₇₈O₂.₄₈), detectadas por DRX e refinamento Rietveld.

A dopagem com Co reduziu significativamente o coeficiente de expansão térmica médio (de 14,2 × 10⁻⁶ K⁻¹ para 10,1 × 10⁻⁶ K⁻¹ entre x = 0 e x = 0,20 na faixa 300–1000 °C), melhorando a compatibilidade termomecânica com eletrólitos à base de YSZ ou céria dopada. Espectroscopia UV-Vis demonstrou redução abrupta do band gap óptico de 3,94 eV (SrMnO₃ puro) para 2,44 eV (x = 0,05), evidenciando a introdução de estados Co 3d dentro da banda proibida e favorecendo a condutividade eletrônica; dopagens mais altas elevaram novamente o gap devido à presença de fases segregadas.

Os resultados indicam que a composição SrMn₀.₉₅Co₀.₀₅O₃ oferece o melhor balanço entre pureza de fase, redução do TEC, diminuição do band gap e potencial MIEC, constituindo-se em candidato promissor como cátodo alternativo ao Ni-YSZ em SOECs operando entre 700–850 °C. O trabalho contribui para o avanço de materiais cerâmicos livres de níquel, mais estáveis e sustentáveis, alinhando-se aos objetivos de descarbonização e transição energética.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - EDUARDO ANTONELLI - UNIFESP
Presidente - 1765329 - FRANCISCO MOURA FILHO
Interno - 1315678 - RERO MARQUES RUBINGER