|
Autor/a
Costa Lucero, Marc
|
A dia d’avui, existeixen sector industrials que necessiten una monitorització a temps real d’hidrogen o dels seus isòtops per a alguns processos. Aquests processos tenen lloc a temperatures molt elevades, especialment en el sector nuclear. Els reactors de fusió nuclear presumiblement utilitzaran deuteri i triti com a combustible i, ja que el triti només es troba en petites traces en la naturalesa, aquest haurà de ser generat in situ, fet pel qual serà necessària la seva quantificació mitjançant dispositius. Per aquest fet, els sòlids conductors de protó són una bona alternativa per la construcció de sensors d’hidrogen gràcies a la seva estabilitat química i capacitat per treballar correctament a temperatures elevades.
En estudis previs realitzats en el laboratori de Mètodes Electromètrics d’IQS, s’ha utilitzat la ceràmica BaCe0,6Zr0,3Y0,1O3-α com a electròlit per la construcció de sensors d’hidrogen. Aquest material ceràmic és un òxid conductor de protó que es sintetitza en el mateix laboratori en forma de pols ceràmic, i és posteriorment sinteritzat en forma de pastilla en un forn.
Les pastilles actualment sinteritzades donen bons resultats, però és possible incrementar la conductivitat de protó per així millorar la resposta dels sensors mitjançant una major densificació de la pastilla durant el tractament tèrmic. Per aquest motiu, es planteja disminuir la mida de partícula del pols ceràmic sintetitzat a escala nanomètrica per afavorir una millor unió de les partícules i augmentar la densificació de la pastilla.
En aquest treball s’explora la tècnica de la flame spray pyrolysis, un mètode de síntesi per via humida que permet l’obtenció de nanopartícules. S’exploren diversos mètodes de recol·lecció de les partícules generades, així com es dissenya i s’instal·len millores en l’equip de flame spray pyrolysis. S’optimitza la solució precursora i s’aconsegueixen partícules de mida nanomètrica, però no en les quantitats desitjades, fet que s’haurà de millorar en futurs estudis.
Finalment, per tal d’explorar altres vies de síntesi, es sintetitzen partícules del pols ceràmic mitjançant el mètode de la glicina, també per via humida. El mètode de síntesi, basat en la reacció de combustió, permet obtenir partícules petites que, després de ser tractades tèrmicament en un forn, adopten estructures poroses amb una elevada àrea superficial.
|
|
