Navegando por Autor "Moura, Caroline Gomes"
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Artigo Cobalt-free perovskite Pr0.5Sr0.5Fe1 xCuxO3 d(PSFC) as a cathodematerial for intermediate temperature solid oxide fuel cells(Elsevier, 2016-09-01) Nascimento, Rubens Maribondo do; Moura, Caroline Gomes; Fagg, Duncan Paul; Grilo, João Paulo de Freitas; Macedo, Daniel Araújo de; Cesário, Moises RômolosSFC (Pr0.5Sr0.5Fe1 xCuxO3 d) is a new perovskite-type oxide that has gained considerable attention ascathode material for intermediate temperature solid oxide fuel cells (IT-SOFCs), due to its high mixedionic-electronic conductivity below 800 C. In this work, PSFC (Pr0.5Sr0.5Fe1 xCuxO3 d,x¼0.2 and 0.4)powders were synthesized by the citrate method and structurally characterized by X-ray diffractometry.Screen-printed cathodes were sintered at 1050 C and electrochemically characterized by impedancespectroscopy at 600e800 C in pure oxygen. The area specific resistances (ASR) of thePr0.5Sr0.5Fe0.8Cu0.2O3 dmaterial are shown to be competitive with typical values reported for cobalt-based cathodes in the measured temperature range, while, importantly, offering a significantly loweractivation energy, 0.62 eV. The thermal expansion coefficients of these Co-free cathodes are in the rangeof 13e15 10 6 C 1, in a temperature range 200e650 C, demonstrating a good thermal compatibilitywith gadolinia doped ceria (CGO) electrolytesTese Efeitos da adição de resíduos de cinza da casca de café na microestrutura e propriedades de cerâmicas à base de cordierita(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-12-15) Ferreira, Pedro Alighiery Silva de Araújo; Nascimento, Rubens Maribondo do; https://orcid.org/0000-0001-9094-0044; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; http://lattes.cnpq.br/5600597533105290; Moura, Caroline Gomes; Macedo, Daniel Araújo de; Grilo, João Paulo de Freitas; Dutra, Ricardo Peixoto SuassunaA cordierita é um dos compostos do sistema MgO-Al2O3-SiO2 que apresenta o menor coeficiente de expansão térmica dentre os óxidos inorgânicos. Apesar desta vantagem, que resulta em elevada resistência ao choque térmico, a cordierita monofásica é difícil de ser preparada devido à sua estrteita faixa de sinterização e a existência de fases secundárias que eleva o seu coeficiente de expansão térmica. Os fundentes são geralmente utilizados para estimular a sinterização de pós precursores de cordierita e para modificar as microestruturas e propriedades dessas cerâmicas. Neste contexto, este trabalho propõe estudar os efeitos da adição dos diferentes teores de resíduo da cinza da casca de café, como agente fundente, na eliminação de fases secundárias, analisando o comportamento durante os processos de sinterização e os efeitos nas microestruturas obtidas e nas propriedades de cerâmicas à base de cordierita. Uma formulação padrão foi preparada usando argila caulinítica, talco e alumina como fonte dos elementos: alumínio, silício e magnésio. Amostras da formulação padrão pura e desta formulação contendo diferentes teores de RCCC foram preparadas por sinterização reativa (em forno convencional) na faixa de temperatura entre 1250 e 1450 °C. A análise de fase quantitativa de amostras sinterizadas foi determinada pelo refinamento de Rietveld de dados de DRX. As propriedades físicas foram estimadas pela metodologia de arquimedes, a microestrutura foi inspecionada por Microscopia Eletrônica de Varredura. O coeficiente de expansão térmica foi determinado por meio de um dilatômetro térmico e as propriedades dielétricas foram determinadas pela espectroscopia de impedância. A adição de até 1% de resíduo da cinza da casca de café (RCCC) estimulou a reação entre cristobalita e espinélio para formar cordierita, contribuindo para a diminuição da densidade aparente e aumento de porosidade aparente, porém com a adição acima de 1% de resíduo, o teor da fase cordierita reduz e ocorre um aumento de espinélio praticamente na mesma proporção, contribuindo com o aumento do coeficiente de expansão térmica. As amostras com 2% e 4% em peso de teor de resíduo de cinza da casca de café apresentaram uma descontinuidade de comportamento elétrico sem precedentes para materiais à base de aluminosilicatos.Artigo Effect of composition on the structural development and electrical conductivity of NiO-GDC composites obtained by one-step synthesis(Elsevier, 2017-08) Nascimento, Rubens Maribondo do; Grilo, João Paulo de Freitas; Moura, Caroline Gomes; Macedo, Daniel Araújo de; Rajesh, Surendran; Figueiredo, Filipe M. L.; Marques, Fernando M. B.NiO-C0.9Gd0.1O1.95 (NiO-GDC) composites obtained using a chemical route (one-step synthesis) were characterized by thermal analysis, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and impedance spectroscopy (between 300 and 650 °C in air). Rietveld refinement of XRD data indicated that synthesized powders are ultrafine and the crystallite size of the GDC phase decreases with increasing NiO content. The relative density of sintered samples is influenced by the NiO content, but easily brought to values above 95% after sintering at 1450–1500 °C. NiO-GDC composites exhibited homogeneous phase distribution and grain size often lower than 1 μm. With 30–40 wt% NiO this phase dominates the overall electrical conductivity of NiO-GDC. The combination of grain size, conductivity and microstructural characteristics shows the efficacy of the adopted processing route to obtain high quality Ni-GDC cermet precursorsArtigo Effects of laser fluence and liquid media on preparation of small Ag nanoparticles by laser ablation in liquid(Elsevier, 2017-12-01) Nascimento, Rubens Maribondo do; Moura, Caroline Gomes; Pereira, Rafael Santiago Floriani; Andritschky, Martin; Lopes, Augusto Luís Barros; Grilo, João Paulo de Freitas; Silva, Filipe SamuelThis study aims to assess a method for preparation of small and highly stable Ag nanoparticles by nanosecond laser ablation in liquid. Effect of liquid medium and laser fluence on the size, morphology and structure of produced nanoparticles has been studied experimentally. Pulses of a Nd:YAG laser of 1064 nm wavelength at 35 ns pulse width at different fluences were employed to irradiate the silver target in different environments (water, ethanol and acetone). The UV-Visible absorption spectra of nanoparticles exhibit surface plasmon resonance absorption peak in the UV region. STEM and TEM micrographs were used to evaluate the size and shape of nanoparticles. The stability of silver colloids in terms of oxidation at different liquid media was analyzed by SAED patterns. The results showed that characteristics of Ag nanoparticles and their production rate were strongly influenced by varying laser fluence and liquid medium. Particles from 2 to 80 nm of diameter were produced using different conditions and no oxidation was found in ethanol and acetone media. This work puts in evidence a promising approach to produce small nanoparticles by using high laser fluence energyArtigo Laser printing of micro-electronic communication systems for smart implants applications(Elsevier, 2020-08) Nascimento, Rubens Maribondo do; Moura, Caroline Gomes; Magalhães, Vitor H.; Pereira, Rafael Santiago Floriani; Carvalho, Oscar; Cerqueira, Maria de Fátima; Gonçalves, Luis Miguel V.; Silva, Filipe SamuelEndow the implant with intrinsic communication system between sensors and actuators or between implant and patient is a key factor for its long-term success. The capacity of early diagnosis of failures and the ability to remedy them are necessary to minimize expensive complications and reducing revision procedures. Ti6Al4V is the most used titanium alloy for implant’s fabrication. In this sense, this work presents a promising approach to print communication systems by using laser technology, aiming integrate the smart components on titanium implants. Laser has been employed as a versatile tool to modify the surface in different ways, such as texturing, oxidizing and sintering. Silver wires have been printed on Ti6Al4V surface in order to conduct electrical current. To minimize current loss for the substrate, titanium oxide layer has been produced by different methods (laser and anodization). Laser sintering (LS) has been also compared to a conventional method (Hot-pressing- HP) to consolidate the silver powder into the cavities. In comparison to the conventional techniques, laser demonstrated to be a competitive approach to oxidizing the surface and also for consolidating the micro-wires on Ti6Al4V surface. Consequently, the micro-wires printed by laser approach presented satisfactory results in terms of electrical resistance, actuating as the conductor path for electrical current, with values of 0.0131 Ω, which is similar to the resistance of the wire printed in an insulator substrateArtigo Laser surface texturing of Ti-6Al-4V by nanosecond laser: surface characterization, Ti-oxide layer analysis and its electrical insulation performance(Elsevier, 2019-11) Nascimento, Rubens Maribondo do; Moura, Caroline Gomes; Carvalho, Oscar; Gonçalves, Luis Miguel V.; Cerqueira, Maria de Fátima; Silva, Filipe SamuelThe development of smart biomedical implants with intrinsic communication system between sensors and actuators, or between implant and patient, remains a challenge for scientific community. Titanium and its alloys, especially Ti6Al4V, are the most used materials in the implant's fabrication. The present work is concerned with implant internal communication printing process and presents a detailed study o titanium alloy (Ti6Al4V) surface texturing and their characterization (morphological and chemical) produced by a Nd: YAG laser, aiming to create localized electrical insulation zones, necessary to accommodate electrical communication systems. The characterization of the textured surface was carried out by scanning electron microscopy and the heat affected zone was analyzed by X-ray diffraction. The results showed the formation of α-Ti, Ti6O and Ti2O phases on the textured surface. Through simulations in TINA software, the outer oxide layer formed during laser texturing had efficiency above 90% as insulator when an electrical current was appliedDissertação Síntese e caracterização de PSFC (Pr0,5Sr0,5Fe1-xCuxO3-δ, sendo x=0,2 e x=0,4) para aplicação como catodo de células a combustível de óxido sólido(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-06-25) Moura, Caroline Gomes; Nascimento, Rubens Maribondo do; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; ; http://lattes.cnpq.br/1251655107034428; Miranda, Auristela Carla de; ; http://lattes.cnpq.br/1311586220144057; Macedo, Daniel Araújo de; ; http://lattes.cnpq.br/1027496814443777; Aquino, Flávia de Medeiros; ; http://lattes.cnpq.br/5822416945469021O PSFC (Pr0.5Sr0.5Fe1-xCuxO3-δ) é um novo óxido misto com estrutura perovskita que vem sendo estudado para aplicação como catodo de células a combustível de óxido sólido de temperatura intermediária (600-750 ºC), principalmente devido a sua elevada condutividade iônica e eletrônica abaixo de 800 ºC. Neste trabalho, pós de PSFC com duas composições diferentes (Pr0,5Sr0,5Fe0,8Cu0,2O3-PSFC5582 e Pr0,5Sr0,5Fe0,6Cu0,4O3-PSFC5564) foram sintetizados pelo método dos citratos utilizando uma nova rota. Os pós obtidos foram caracterizados por análise térmica (Termogravimetria e Calorimetria Diferencial Exploratória), e os materiais calcinados a 800, 900 e 1000 ºC por 5h foram analisados por difratometria de raios X (DRX), com refinamento Rietveld dos dados de difração e dilatometria. Filmes de composição PSFC5582 foram obtidos por serigrafia do pó calcinado a 1000 °C. Os filmes foram depositados em substrato de céria dopada com gadolínia (CGO) e sinterizados a 1050 °C por 2h. O desempenho eletroquímico dos eletrodos foi avaliado por espectroscopia de impedância e a interface eletrodo/eletrólito foi observada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). A resistência específica por área (ASR) foi 0,44 Ω.cm² a 800 °C, um valor pouco inferior aos reportados na literatura para catodos contendo cobalto. Os coeficientes de expansão térmica (CET) do PSFC de ambas as composições variaram entre 13 e 15 x 10-6 ºC-1 , numa faixa de temperatura de 200 a 650 °C, demonstrando a boa compatibilidade térmica destes catodos com eletrólitos de Ce0,9Gd0,1O1,95 (CET = 12 x 10-6 °C).