Defensa Tesis Doctoral del Lic. Carlos Miranda

El  jueves 16 de junio de 2022 el Licenciado Carlos Darío Miranda, defenderá su tesis doctoral que tiene como título "Síntesis y caracterización de nuevos sistemas oxídicos inorgánicos. Perovskitas diseñadas como conductores iónicos-electrónicos", con la dirección del doctor Carlos A. López, y la co-dirección del doctor José C. Pedregosa.

La defensa para optar por el título de Doctor en Química (F.Q.B.F-UNSL) se desarrollará a partir de las 9 hs. en el Aula 44 de Posgrado de la Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia (F.Q.B.F.), ubicada en el  Bloque I del edificio del Rectorado de la Universidad Nacional de San Luis.

Carlos Darío Miranda: es Licenciado en Química (2016 – UNSL), y Jefe de Trabajos Prácticos (J.T.P.) Exclusivo en el Área de Química General e Inorgánica de la FQBF (UNSL).

Dirección

Director: Dr. Carlos A. López
Profesor Adjunto Exclusivo en el Área de Química General e Inorgánica de la FQBF (UNSL), Investigador Adjunto INTEQUI-CONICET.

Co-director: Dr. José C. Pedregosa
Investigador Principal Jubilado INTEQUI-CONICET.

Jurado

• Dra. Marisa A. Frechero: (Universidad Nacional del Sur (UNS) e INQUISUR-CONICET).
•  Dr. Diego G. Lamas: (Universidad Nacional de San Martin (UNSAM) e ITECA-CONICET).
• Dra. M. Noelia Barroso: Universidad Nacional de San Luis e INTEQUI-CONICET.

Resumen científico de divulgación

El presente trabajo de tesis abordó el estudio de materiales conductores (electrolitos de iones óxido) en dispositivos para producir energía eléctrica, celdas de combustible las cuales se asemejan a una batería, pero que puntualmente emplean como fuente de energía un gas como puede ser hidrógeno. Estas sustancias se diseñaron y prepararon, empleando reactivos químicos específicos, en reactores y condiciones adecuados. Luego fueron analizados mediante una serie de técnicas e instrumentos de avanzada con la finalidad de determinar la forma en que la unión entre sus átomos afecta la capacidad mencionada que poseen de mover las cargas eléctricas en su interior bajo un régimen de operación, esto es, a alta temperatura. Se evaluó si al someterlos a altas temperaturas sufren daños mecánicos o modificaciones en su composición, encontrando que son muy estables en esas condiciones. Por último, también se determinó que, al modificar su composición química con algunas sustancias específicas durante la etapa de preparación, la capacidad de mover las cargas eléctricas mejora notablemente. En síntesis, este trabajo dio fruto a nuevos materiales viables para la generación limpia y eficiente de energía eléctrica.

Resumen científico

En el marco de este trabajo de tesis se realizó la síntesis, caracterización y evaluación de propiedades de transporte de una familia de óxidos mixtos nanoestructurados basados en Sr y Mo de fórmula general Sr11Mo4-xMxO23-δ (con M = catión metálico aliovalente, 0 < x ≤ 1, y δ variable) cuya finalidad aplicada es operar como electrolitos en celdas de combustible. Se realizó una caracterización estructural exhaustiva empleando técnicas de difracción avanzadas (sincrotrón y neutrones) y análisis Rietveld y de densidad electrónica, con lo cual fue posible determinar importantes aspectos estructurales relacionados directamente con la conducción de iones óxido. Asimismo, se estudió la estabilidad química y mecánica de las muestras en alta temperatura, simulando condiciones de operación, encontrando resultados alentadores en cuanto a sus propiedades, ya que no sólo son estables, sino que la dilatación que sufren es de leve a moderada. Por último, la propiedad de transporte se estudió mediante espectroscopia de impedancia en temperatura, con lo cual se determinó que las fases con sustituciones aliovalentes muestran mayores valores de conductividad de óxido en el rango de temperaturas de 550-900 ºC. A modo comparativo uno de los mejores materiales presenta una conductividad de ion óxido semejante a la de electrolitos comerciales como YSZ.

Representación esquemática de una celda de combustible tipo SOFC de geometría plana, sus partes, y las sustancias que intervienen en el proceso de generación de energía.