Navegação Eventos - Resumos por autor "ESPOSITO, VINCENZO"

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  • IPEN-DOC 23375

    FONSECA, FABIO C. ; MORAES, LETICIA P.R. de ; ESPOSITO, VINCENZO; FLORIO, DANIEL Z. de; MARANI, DEBORA. 2D layered gadolinium-doped cerium oxide nanomaterials. In: BRAZILIAN MRS MEETING, 15th, September 25-29, 2016, Campinas, SP. Abstract... São Carlos, SP: Aptor Software, 2016. p. 656-656.

    Abstract: The exceptional properties arising from versatility in composition, morphology, and structure, two-dimensional (2D) layered nanomaterials have attracted huge interest in the last decade. Such materials, consisting in stacked charged nanosheets intercalated with opposite charged exchangeable anions, are of great potential for the design and fabrication of nanostructures in many applications. The interlayer gallery provides a flexible space to accommodate various sized molecules (e.g. pollutants) and tune specific active sites at the atomic space (e.g. catalyst materials). The interest for 2D layered nanomaterials is also associated with the possibility of obtaining via exfoliation ultra-thin nanosheets with lateral dimensions of hundreds of nanometres and thickness of few nanometres. This unique class of nanomaterials has shown many unprecedented properties mainly originating from the dimensional anisotropy and nano-confinement effects. Herein we propose novel 2D layered ceria based oxides (e.g. CGO) synthesized via the heterogeneous precipitation. CGO materials were selected because of their strategic relevance in many technological applications (e. g. catalysis and electrochemical devices). The synthesized CGO layered materials were characterized for their composition, morphology and crystallographic features. The combined experimental results indicated that the layered CGO, with tunable dopant concentration, can be obtained in different morphologies by controlling the synthesis parameters.

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  • IPEN-DOC 26122

    SILVA, PAULO M. ; ESPOSITO, VINCENZO; MARANI, DEBORA; FLORIO, DANIEL Z. de; FONSECA, FABIO C. . Ceria-based ceramic composites for high temperature thermochemical applications. In: BRAZILIAN MRS MEETING, 17th, September 16-20, 2018, Natal, RN. Abstract... São Carlos: Aptor Software, 2018. p. 989-989.

    Abstract: Among thermochemical conversion processes, the production of fuels such as H2 via solar thermochemical cycles is potentially more efficient and more economical than the use of electric energy to electrolyze water. The principle of solar thermochemical cycles is based on the remarkable properties of some oxides, which can be reduced and oxidized cyclically (redox cycles), i.e., releasing and absorbing oxygen under certain temperature (or pressure) regimes. These redox cycles can be efficiently used to convert H2O (or CO2) to H2 (CO). Thermochemical redox cycles avoid the problematic step of fuel / O2 separation and allow operation at more moderate temperatures (~ 1500 K) [1]. In this work, a new material concept for the separation of high temperature H2O based on porous ceramic composites composed of an ultra-high temperature ceramic phase (UHTC) and doped cerium oxide is proposed. UHTC usually exhibit extremely low mass diffusion rates and excellent thermomechanical properties for high temperature applications [2]. Gadolinium-doped ceria (CGO) presents unique processes at low oxygen partial pressure (pO2 < 10-12 atm) and high temperatures (T > 800 °C) such as faster mass diffusion, which are not observed in conventional sintering under ambient air conditions. In CGO/Al2O3 composites the resulting effects driven by such mass diffusion are low viscosity flows and high reactivity between phases, indicated by the formation of CeAlO3[3]. In this work, a comparison is made between sintering CGO/Al2O3 under ambient air and reducing condition, focusing on densification, viscosity and the evolution of the microstructure. The redox process of CGO/Al2O3 is investigated using dilatometry, microscopy, and electrochemical impedance spectroscopy. The preliminary results evidenced that new phases with remarkable microstructure can be obtained at reducing atmosphere depending on the temperature of reoxidation during cooling

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  • IPEN-DOC 27975

    FONSECA, FABIO C. ; MACHADO, MARINA F.S. ; MORAES, LETICIA P.R. ; RODRIGUES, THENNER S. ; KABIR, AHSANUL; MARANI, DEBORA; VAN NONG, NGO; ESPOSITO, VINCENZO. Controlling the sintering of ceria by shape-controlled synthesis of nanoparticles. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON HIGH-PERFORMANCE CERAMICS, 11th, May 25-29, 2019, Kunming, China. Abstract... 2019.

    Abstract: The influence of surface energy of Gd-doped CeO2 nanometric crystals with different morphologies on mass diffusion mechanisms is studied. Depending on the starting morphology (nanocubes, nanorods, and random nanoparticles) extremely different microstructures, ranging from rapidly densified to thermodynamically stable porous structures. We investigate Gd-doped ceria (10% molar, GDC) both for its relevance in several chemical, environmental and energy technologies, and because the extensive knowledge on diffusion effects ruling this compound. We synthesized GDC as nanocubes (NC) and nanorods (NR) by a hydrothermal method whereas randomly oriented nanoparticles (RD) were obtained by co-precipitation. All samples were measured as single phase GDC powders with narrow nanoparticle size distributions. The high surface area NR exhibit lower green density as compared to NC. Dilatometric analyses revealed that NR have a pronounced linear retraction starting at low temperatures (~200°C) with maximum sintering activity at ~1100°C. High surface energy in NRs leads to a rapid rod to sphere transformation as well as to a rapid densification despite relatively low green density. On the other hand, the solid state diffusion in NCs is significantly inhibited, as confirmed by the highly porous microstructure of sintered samples. The results indicated the possibility of controlling microstructure of GDC by defining the shape of nanoparticles for different application in which dense or stable pores are required.

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  • IPEN-DOC 30151

    OLIVEIRA, RAPHAEL A.M.P. de; TRINDADE, FABIANE J.; FLORIO, DANIEL Z. de; FONSECA, FABIO C. ; ESPOSITO, VINCENZO; FERLAUTO, ANDRE S.. Effects of La content in ceria-lanthana thin films prepared by pulsed laser deposition. In: BRAZIL MRS MEETING, 21st, October 1-5, 2023, Maceió, AL. Abstract... São Carlos, SP: Aptor Software, 2023. p. 810-810.

    Abstract: Solid oxide electrochemical reactors are a promising alternative for challenging chemical reactions, such as oxidative coupling of methane (OCM)[1], which convert methane to C2+products. Cerium oxide is a commonly studied oxide membrane material for its high ionic conductivity in the temperature range ideal for conversion reactions (600-900°C), particularly when doped with rare earth cations like Gd, Sm, or La. Recent studies have shown La2Ce2O7as a promising OCM catalyst[2]. This study investigates the structural properties of LaxCe(1-x)O2(1-x/2)thin films, prepared using pulsed laser deposition, with varying stoichiometry. XRD results indicate textured film growth with preferential [100] orientation of cubic crystalline fluorite for low La content (x≤0.5), while x>0.5 had a random orientation. La doping expanded the fluorite structure, increasing lattice parameters from 5.42 Å for x=0 to 5.69 Å for x=0.7. UV-Raman spectroscopy showed that La content x=10 caused a more pronounced balance between Ce4+and Ce3+than pure ceria samples. Impedance revealed a direct relationship between La content and resistance, indicating lower resistance with lower La content. These findings could lead to using Ce-La oxides thin films as catalysts for OCM in electrochemical reactors based on ceria.

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  • IPEN-DOC 23724

    MORAES, LETICIA P.R. de ; MONTEIRO, NATALIA K. ; MACHADO, MARINA F. de ; ESPOSITO, VINCENZO; FLORIO, DANIEL Z. de; MARANI, DEBORA; FONSECA, FABIO C. . Low temperature synthesis of gadolinium-doped cerium oxide nanoparticles. In: BRAZILIAN MRS MEETING, 15th, September 25-29, 2016, Campinas, SP. Abstract... 2016.

    Abstract: In this study, a green chemistry route for the synthesis of gadolinium-doped ceria (GDC) nanoparticles is reported. The aqueous based reflux method uses nitrates of both ceria and gadolinium and hexamethylenetetramine as starting materials to produce GDC at 80 ºC. As-produced powders were found to be crystalline fluoritetype structure GDC before any heat treatment, with crystallite size ≤ 10 nm, as inferred by X-rays diffraction analyses. Energy dispersive X-ray spectroscopy data revealed that GDC powders, with gadolinium concentration in the 0 - 20 mol% range, have composition close to the nominal values, within the experimental error. Thermogravimetric analyses (TG) evidenced that main mass loss (~7%) occurs at < 400 °C. Sintering behavior was studied by dilatometry of cylindrical pellets pressed using both as-produced and calcined (400 °C for 1 hour in air) powders. The retraction profile of the as-produced samples resembles the TG data, showing plateaus that correspond to the observed mass loss events. On the other hand, sintering of calcined samples exhibited onset of shrinkage at T ~ 600 °C and a continuous retraction up to 1400°C (~17% total retraction). The experimental results indicate that the synthesis method results in GDC with good properties for application in electrochemical devices, such as fuel cells and solardriven thermochemical reactors.

    Palavras-Chave: cerium oxides; crystal structure; doped materials; gadolinium; nanoparticles; sintering; synthesis; temperature range 0065-0273 k; thermal gravimetric analysis; urotropin; x-ray diffraction; x-ray spectroscopy

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  • IPEN-DOC 23315

    MORAES, LETICIA P.R. de ; MARANI, DEBORA; ESPOSITO, VINCENZO; FLORIO, DANIEL Z. de; FONSECA, FABIO C. . Synthesis and characterization of 2D layered gadolinium-doped cerium oxide (CGO) nanomaterials. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON SOLID STATE IONICS, 21th, June 18-23, 2017, Padua, Italy. Abstract... 2017.

    Abstract: By the virtue of versatility in composition, morphology, and structure, two-dimensional (2D) layered nanomaterials have attracted in the last decade huge interest. Such materials, consisting in stacked charged nanosheets intercalated with opposite charged exchangeable anions, are of great potential for the design and fabrication of nanomaterials in many applications. Indeed, the interlayer gallery provides a flexible space to accommodate various sized molecules (e.g. pollutants) and tune specific active sites at the atomic space (e.g. catalyst materials). The interest for 2D layered nanomaterials is also associated with the possibility of obtaining via exfoliation ultra-thin nanosheets with lateral dimensions of hundreds of nanometres and thickness of few nanometres. This unique class of nanomaterials has shown many unprecedented properties mainly originating from the dimensional anisotropy and nano-confinement effects. Herein we propose novel 2D layered ceria based oxides (e.g. CGO) synthesized via the heterogeneous precipitation. CGO materials were selected because of their strategic relevance in many technological applications (e. g. catalysis and electrochemical devices). The synthesized CGO layered materials were characterized for their composition, morphology and crystallographic features. The combined experimental results indicated that the layered CGO, with tunable dopant concentration, can be obtained in different morphologies by controlling the synthesis parameters.

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

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