Aspectos nano y microestructurales de la formación de composites para aplicaciones energéticas y ambientales

CARNICERO, ANABELA; QUIROGA, A.A.; ESQUIVEL M.R.

Buenos Aires

Encuentro; XVI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2016

Universidad Nacional de Buenos Aires

La formación de composites metal/óxido del tipo CeO2/Ni es un proceso global conformado por reacciones en serie/paralelo. Dado que las reacciones de interés para la síntesis buscada ocurren a temperaturas menores a 300 °C, el desarrollo cristalino es escaso y los aspectos ligados a las nanoestructuras ganan protagonismo. En este trabajo, se determinó que la formación de óxidos de lantánidos en este sistema está dominado por el proceso de nucleación de dos óxidos de diferente estructura y composición: Ce*O2/Ce*2O3, donde Ce* es una aleación de lantánidos, en la mezcla óxidos-Ni. En el rango de temperatura estudiado, las reacciones globales están dominadas por modelos de reacción de nucleación y crecimiento (Modelo de Jander), donde el grado de reacción () sigue la siguiente expresión: (kt = ½.t2) . La formación de núcleos en el óxido se corresponde con nanoestructuras más reactivas que el metal Ni. El tamaño de los núcleos de óxidos formados en cada cluster de partículas no supera los 10 nm como fuera observado por Microscopía Electrónica de Barrido (FEI, Nova NanoSEM 230). Pese a la formación selectiva, la estructura mantiene su homogeneidad composicional. Estos aspectos nanoestructurales y su estudio son relevantes porque las nanoestructuras observadas en el composite promueven la formación de puntos de contacto triples entre el gas reactivo, el metal catalítico y el óxido soporte que favorecen la cinética gas-sólido en la aplicación ingenieril buscada para los óxidos de lantánidos del composite.1