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Autor/a
Costa Lucero, Marc
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A día de hoy, existen sectores industriales que necesitan una monitorización a tiempo real de hidrógeno o de sus isótopos para algunos procesos. Estos procesos tienen lugar a temperaturas muy elevadas, especialmente en el sector nuclear. Los reactores de fusión nuclear presumiblemente utilizarán deuterio y tritio como combustible y, ya que el tritio sólo se encuentra en pequeñas trazas en la naturaleza, éste deberá ser generado in situ, por lo que será necesaria su cuantificación mediante dispositivos. Por ello, los sólidos conductores de protón son una buena alternativa para la construcción de sensores de hidrógeno gracias a su estabilidad química y capacidad para trabajar correctamente a temperaturas elevadas.
En estudios previos realizados en el laboratorio de Métodos Electrométricos de IQS, se ha utilizado la cerámica BaCe0,6Zr0,3Y0,1O3-α como electrolito para la construcción de sensores de hidrógeno. Este material cerámico es un óxido conductor de protón que se sintetiza en el mismo laboratorio en forma de polvo cerámico, siendo posteriormente sinterizado en forma de pastilla en un horno.
Las pastillas actualmente sinterizadas dan buenos resultados pero es posible incrementar la conductividad de protón para así mejorar la respuesta de los sensores mediante una mayor densificación de la pastilla durante el tratamiento térmico. Por este motivo, se plantea disminuir el tamaño de partícula del pulso cerámico sintetizado a escala nanométrica para favorecer una mejor unión de las partículas y aumentar la densificación de la píldora.
En este trabajo se explora la técnica de la flame spray pyrolysis, un método de síntesis por vía húmeda que permite la obtención de nanopartículas. Se exploran varios métodos de recolección de las partículas generadas, así como se diseña y se instalan mejoras en el equipo de flame spray pyrolysis. Se optimiza la solución precursora y se consiguen partículas de tamaño nanométrico, pero no en las cantidades deseadas, lo que deberá mejorarse en futuros estudios.
Por último, para explorar otras vías de síntesis, se sintetizan partículas del pulso cerámico mediante el método de la glicina, también por vía húmeda. El método de síntesis, basado en la reacción de combustión, permite obtener partículas pequeñas que, después de ser tratadas térmicamente en un horno, adoptan estructuras porosas con una elevada área superficial.
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