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Magnetic resonance and conductivity study of gelatin-based proton conductor polymer electrolytes

MATTOS, R. I.; PAWLICKA, A.; LIMA, J. F.; TAMBELLI, Caio Eduardo de Campos; MAGON, Claudio Jose; DONOSO, Jose Pedro
Fonte: PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD Publicador: PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD
Tipo: Artigo de Revista Científica
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This work report results from proton nuclear magnetic resonance (NMR), continuous-wave (CW-EPR) and pulsed electron paramagnetic resonance (P-EPR) and complex impedance spectroscopy of gelatin-based polymer gel electrolytes containing acetic acid. cross-linked with formaldehyde and plasticized with glycerol. Ionic conductivity of 2 x 10(-5) S/cm was obtained at room temperature for samples prepared with 33 wt% of acetic acid. Proton ((1)H) line shapes and spin-lattice relaxation times were measured as a function of temperature. The NMR results show that the proton mobility is dependent on acetic acid content in the plasticized polymer gel electrolytes. The CW-EPR spectra, which were carried out in samples doped with copper perchlorate, indicate the presence of the paramagnetic Cu(2+) ions in axially distorted sites. The P-EPR technique, known as electron spin echo envelope modulation (ESEEM), was employed to show the involvement of both, hydrogen and nitrogen atoms, in the copper complexation of the gel electrolyte. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

NMR and conductivity study of gelatin-based polymer electrolytes

MATTOS, R. I.; PAWLICKA, A.; TAMBELLI, Carlos Eduardo; DONOSO, José Pedro
Fonte: TAYLOR & FRANCIS LTD Publicador: TAYLOR & FRANCIS LTD
Tipo: Artigo de Revista Científica
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Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy (NMR) and complex impedance spectroscopy have been used to study gelatin-based polymer electrolytes plasticized with glycerol and containing lithium perchlorate. The studied samples were prepared with salt concentration of 7.9 wt% and 10.3 wt%. Ionic conductivity of about 10(-5) S/cm was obtained at room temperature for both samples. Lithium (Li-7) and proton (H-1) lineshapes and spin-lattice relaxation times were measured as a function of temperature. The Li-7 NMR relaxation results indicate that the ionic mobility in this system is comparable to those found in other plasticized polymer electrolytes.

Plasticized pectin-based gel electrolytes

ANDRADE, Juliana R.; RAPHAEL, Ellen; PAWLICKA, Agnieszka
Fonte: PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD Publicador: PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD
Tipo: Artigo de Revista Científica
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Pectin is a natural polymer present in plants and, as all natural polymers has biodegradation properties. Chemically, pectin is a polysaccharide composed of a linear chain of 1 -> 4 linked galacturonic acids, which is esterified with methanol at 80%. The pectin-based gel electrolytes in a transparent film form were obtained by a plasticization process with glycerol and addition of LiClO(4). The films showed good ionic conductivity results, which increased from 10(-5) S/cm for the samples with 37 wt.% of glycerol to 4.7 x 10(-4) S/cm at room temperature for the sample with 68 wt.% of glycerol. The electrochemical behaviors of the samples were studied by electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and Nyquist graphs are showed and discussed. The obtained pectin-based samples also presented good adherence to the glass, flexibility, homogeneity (SEM) and transparency (about 70% in the vis) properties. They are good candidates to be applied as gel electrolytes in electrochromic devices. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.; FAPESP; Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); CNPq; Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); CAPES; Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Novel polymer electrolytes based on gelatin and ionic liquids

Leones, Rita; Sentanin, F.; Rodrigues, Luisa C.; Ferreira, Rute A. S.; Marrucho, Isabel M.; Esperanca, Jose M. S. S.; Maule, Agnieszka Joanna Pawlicka; Carlos, Luis D.; Manuela Silva, M.
Fonte: ELSEVIER SCIENCE BV; AMSTERDAM Publicador: ELSEVIER SCIENCE BV; AMSTERDAM
Tipo: Artigo de Revista Científica
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364.88617%
This study describes the results of the characterization of polymer electrolytes using gelatin matrix doped with europium triflate and/or different ionic liquids. Samples of solvent-free electrolytes were prepared and characterized by ionic conductivity measurements, thermal analysis, electrochemical stability, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and photoluminescence spectroscopy. Electrolyte samples are thermally stable up to approximately 220 degrees C. All the materials synthesized are totally amorphous. The room temperature conductivity maximum of this electrolyte system is based on ionic liquid 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate, (C(2)mim)(OAc) (1.18 x 10(-4) S cm(-1) at 30 degrees C). The electrochemical stability domain of all samples is about 2.0 V versus Li/Li+. This new series of materials represents a promising alternative in polymer electrolytes research field. The preliminary studies carried out with electrochromic devices (ECDs) incorporating optimized compositions have confirmed that these materials may perform as satisfactory multifunctional component layers in the field of "smart windows". This new materials, will open a land of promising applications in many areas: optics, energy, medicine for example as membranes and separation devices...

Eletrólitos sólidos poliméricos à base de polissacarídeos: síntese e caracterização.; Solid polymer electrolytes based on polysacharide: synthesis and characterization.

Regiani, Anelise Maria
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 10/11/2000 PT
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A síntese e a caracterização de um novo tipo de eletrólito sólido polimérico são descritas neste trabalho. Os materiais preparados consistiram de filmes de hidroxietil celulose ou hidroxipropil celulose entrecruzadas com diisocianatos de poli(óxido de etileno) e poli(óxido de propileno) ou enxertadas com monoisocianato de poli(óxido de propileno). Todos estes isocianatos foram sintetizados a partir das respectivas aminas comerciais. Filmes de hidroxietil celulose entrecruzada com hexametileno diisocianato ou enxertados com fenil isocianato também foram estudados. Como técnicas de caracterização foram utilizadas espectroscopia no infravermelho, no ultravioleta e de ressonância magnética nuclear, análises térmicas e difração de raios-X. Os filmes dopados com LiClO4 foram caracterizados utilizando-se as mesmas técnicas e a condutividade foi determinada através do método de impedância complexa. Os resultados foram da ordem de 10-5 Scm-1 a 60oC. Este valor permitiu concluir que as cadeias de derivado de celulose parecem não influenciar no fenômeno de condução; aparentemente este encontra-se mais relacionado ao tipo de isocianato utilizado na formação do filme. Os resultados de condutividade e de mobilidade de cadeia polimérica indicam que os sistemas aqui estudados podem ser aplicados como eletrólitos sólidos poliméricos. Os filmes com isocianatos comerciais...

"Dispositivos eletrocrômicos com eletrólitos sólidos poliméricos à base de amido"; "Electrochromic devices with solid polymeric electrolytes based on starch"

Costa, Rodrigo Guerreiro Fontoura
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 03/10/2006 PT
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364.88617%
O presente trabalho apresenta os resultados de preparação e caracterização de cinco dispositivos eletrocrômicos (DEC) compostos por filmes finos de óxidos de metais de transição, tais como WO3, WO3:Ta, Nb2O5:Mo e NiOx como camadas eletrocrômicas e CeO2-TiO2 como contra-eletrodo transparente. Os eletrólitos usados nestes dispositivos foram à base de amido plastificado com glicerol e contendo LiClO4 ou KOH dependendo da camada eletrocrômica. Todos os filmes finos foram preparados pelo processo sol-gel e depositados sobre FTO pela técnica de dip-coating. Os dispositivos foram caracterizados através da técnica de voltametria cíclica, espectroscopia na região do UV-visível-NIR (300–1100 nm) e densidade de carga inserida/extraída ao longo dos ciclos cronoamperométricos. A partir dos valores obtidos para a densidade de carga inserida e a transmitância em 550 nm e em 633 nm e com o uso de uma equação apropriada obtiveram-se os valores de eficiência eletrocrômica dos dispositivos eletrocrômicos. Foram feitas também medidas de densidade ótica em função do potencial e transmitância em função do tempo. Os resultados de densidade de carga para os dispositivos eletrocrômicos com WO3, WO3:Ta e Nb2O5:Mo mostraram que os processos de inserção/extração dos íons lítio são reversíveis...

Simulação computacional de eletrólitos poliméricos baseados em poli (oxietileno) e líquidos iônicos; Computer simulation of polymer electrolytes based on poly (oxyethylene) and ionic liquids

Costa, Luciano Tavares da
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 16/08/2007 PT
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Simulações por Dinâmica Molecular (MD) de eletrólitos poliméricos baseados em poli (oxietileno), POE, e líquidos iônicos derivados do cátion 1-alquil-3-metilimidazólio e ânion hexafluorfosfato foram realizadas. Os parâmetros do potencial intermolecular e intramolecular foram obtidos de simulações MD prévias, a partir de um modelo de átomos unidos para POE e cátions imidazólio, ou seja, átomos de hidrogênio não são considerados explicitamente. Investigação sistemática da concentração de líquido iônico (LI), temperatura, e comprimento da cadeia 1-alquil, [1,3-dimetilimidazólio]PF6 e [1-butil-3-metilimidazólio]PF6, bem como seus efeitos sobre a estrutura de equilíbrio foram realizadas, constatando completa dispersão dos líquidos iônicos na matriz polimérica. Foram observadas mudanças conformacionais na cadeia de POE, devido à interação POE-LI. Além disso, os sistemas apresentaram ordem em escala intermediária (IRO) similar aos eletrólitos poliméricos de sais inorgânicos simples. Estes resultados foram motivadores para realização de ensaios experimentais com de poli (etileno glicol) dimetil éter, PEGdME, e hexafluorfosfato de 1-butil-3-metilimidazólio, caracterizado por análises térmicas TG e DSC...

Eletrólitos poliméricos a partir de amidos de mandioca modificados (catiônico, eterificado e oxidado); Electrolytes polimerics from modified cassava starches (cationic, etherified and oxidated)

Sabadini, Aline Cristina
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 07/11/2007 PT
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O preparo de eletrólitos sólidos poliméricos (ESPs) a partir de amidos de mandioca modificados (catiônico, eterificado e oxidado) com o objetivo de aplicação em, por exemplo, dispositivos eletrocrômicos é descrito nesse trabalho. Os materiais estudados foram obtidos a partir de amidos de mandioca modificados quimicamente (catiônico, eterificado e oxidado) plastificados com glicerol e etileno glicol e tendo como sal, o perclorato de lítio (LiClO4). Para um estudo completo foi investigada a influência do plastificante e do sal nas propriedades dos ESPs. Para o glicerol foram utilizadas concentrações em massa de 25 e 30%, e para o etileno glicol, variações de 30 a 50%. Em relação ao sal de lítio (LiClO4), as concentrações foram: 8,10,12,15,20 e 30 [O]/[Li], onde [O] é referente aos mols de oxigênio presentes no amido e plastificante (glicerol ou etileno glicol), e [Li] referente aos mols do íon Li+. A caracterização do material obtido foi feita utilizando-se as técnicas básicas de caracterização de materiais tais como: análises térmicas (DSC, TG), medidas óticas (IR), visualização da superfície das amostras através de microscopia eletrônica de varredura (MEV), ressonância magnética nuclear (RMN) e como a mais importante...

Eletrólitos sólidos poliméricos a base de alginato de sódio; Solid polymer electrolytes based in sodium alginate.

Iwaki, Yurika Okamoto
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 22/02/2010 PT
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361.89145%
Este trabalho teve como objetivo principal a preparação e caracterização de filmes de alginato de sódio plastificado com glicerol. Foram preparadas amostras de filmes variando-se a concentração de ácido acético ou de perclorato de lítio, com a finalidade de otimizá-los como eletrólitos sólidos poliméricos (ESP) em dispositivos eletroquímicos, como sensores e baterias. Após o preparo dos filmes, estes foram caracterizados por análise elementar (AE), microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios-X, termogravimetria (TG), análise térmica mecânico dinâmica (DMTA), espectroscopia no UV-VIS, espectroscopia de infravermelho (IR) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). Os filmes preparados com alginato de sódio foram plastificados com 0,6 g de glicerol e apresentaram transparência nos comprimentos de onda da luz visível, boa condutividade iônica e maleabilidade. Através dos difratogramas de raios-X pode-se observar que os filmes possuem predominantemente caráter amorfo. O filme de alginato de sódio dopado com 0,3 mL ácido acético apresentou a melhor condutividade (8,7x10-5 S cm-1 a temperatura ambiente e de 1,15x10-3 S cm-1 a 80°C). Para amostras com quantidades maiores de ácido acético os filmes tornaram-se quebradiços e opacos. Para as amostras preparadas com perclorato de lítio a melhor condutividade obtida foi com o filme preparado utilizando 15% em massa de perclorato de lítio: 3...

Estudo por técnicas de ressonância magnética nuclear das propriedades físicas de novos eletrólitos poliméricos e vidros fosfatos; Nuclear magnetic resonance study of physical properties of new polymer electrolytes and phospate glasses

Tambelli, Caio Eduardo de Campos
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 29/05/2003 PT
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367.04906%
Neste trabalho foram estudados novos eletrólitos poliméricos e vidros fosfatos utilizando a técnica de Ressonância Magnética Nuclear. Os eletrólitos estudados foram o poliéster (etileno glicol / ácido cítrico - EG/AC) e os filmes de hidroxietilcelulose (HEC) entrecruzados com diisocianatos de poli (óxido de etileno) e poli (óxido de propileno), ambos dopados com sais de lítio No estudo dos eletrólitos poliméricos, foram realizadas medidas da forma de linha e da taxa de relaxação spin-rede do 1H e do 7Li em função da temperatura e da viscosidade, com objetivo de estudar a mobilidade da cadeia polimérica e dos íons lítio. Os valores para o tempo de correlação, obtidos dos dados de relaxação, mostram que a mobilidade da cadeia polimérica e dos íons lítio são comparáveis aos encontrados em outros eletrólitos poliméricos similares Os sistemas vítreos estudados foram o vidro fosfato In(PO3)3 e o sistema binário (1-x)In(PO3)3 - xBaF2, com o objetivo de determinar o grau de polimerização da cadeia de fosfatos. Os estudos do 31P MAS RMN para diferentes tempos de fusão dos vidros fosfatos, permitiram verificar que presença da água reduz o comprimento da cadeia pela hidrólise das ligações P-O-P produzindo duas cadeias com grupos terminais -P-OH. A adição do BaF2 no vidro fosfato...

Eletrólitos poliméricos géis à base de pectina; Polymer electrolytes gel based on pectin

Andrade, Juliana Ramos de
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 23/07/2010 PT
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367.04906%
Esta dissertação apresenta a preparação e caracterização de eletrólitos poliméricos géis (EPGs) a partir de pectina comercial GENU®, plastificada com glicerol e dopada com perclorato de lítio. O objetivo é a utilização de uma nova matéria-prima para a obtenção de eletrólitos poliméricos substituindo os polímeros sintéticos. A pectina é um polímero natural presente nas plantas; quimicamente é um polímero heterogêneo, e estruturalmente, é constituída unidades repetidas de (1→4)-α-D-ácido galacturônico. Os eletrólitos foram preparados usando como sal LiClO4 (0,24 g ou 30 [O]/[Li]), e 0,6 g de pectina com diferentes quantidades de glicerol (0 g - 2,0 g; 0% - 70%) como plastificante. Os filmes foram caracterizados por espectroscopia de impedância, difração de raios-X, UV-Vis, FT-IR, análises térmicas (DSC e TG). Os melhores resultados foram apresentados pelos filmes constituídos com 70% de glicerol e 30 [O]/[Li] e 68% de glicerol e 0,24 g de LiClO4. .Os filmes com 68% de glicerol apresentam valores de condutividade iônica de 1,61x10-4 S.cm-1 em temperatura ambiente aumentando para 1,72x10-3 S.cm-1 à 80°C, e uma transmitância de 80% no intervalo do visível. Os valores da energia de ativação para este filme é em torno de 37 KJmol-1. Também foi verificada a estabilidade eletroquímica em uma faixa de potencial que varia entre -1...

Estudo por ressonância magnética nuclear H e 7Li de eletrólitos poliméricos baseados em amilopectina e LiClO4; Nuclear magnetic resonance study of the polymer electrolytes based on amilopectine and LiClO4

Lopes, Leandro Vinicius da Silva
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 18/12/2001 PT
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364.88617%
Os eletrólitos poliméricos sólidos têm sido alvo de estudos devido às suas diversas aplicações em baterias e dispositivos eletrocrômicos. O material que estudamos é composto por amilopectina, um dos principais componentes do amido, polimerizado com glicerol, que forma filmes. Quando dopamos esse material com sal de lítio, LiClO4, ele se comporta como um eletrólito polimérico sólido, condutor iônico de lítio (σ ≈ 3x105 S/cm a 300K). Nesse trabalho apresentaremos o estudo desse material utilizando técnicas de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) nos núcleos H e 7Li. Fizemos medidas da largura de linha e do tempo de relaxação spin-rede (T11) em função da temperatura (183K a 393K) com o objetivo de obter informações tanto sobre a dinâmica iônica, através da ressonância do 7Li, como sobre a dinâmica dos prótons existentes na cadeia polimérica e do plasticizante através da ressonância do 1H. Os resultados das medidas de relaxação do 7Li mostram a presença de um máximo em T1-1 a temperatura de ≈ 320k. Nosso estudo mostra que o mecanismo de relaxação dominante para o 7Li é a interação entre o momento quadrupolar do 7Li e as flutuações dos gradientes de campo elétrico produzidos pelas distribuições de carga no sítio do núcleo. A energia de ativação para o processo de difusão do lítio é Ea ≈ 0.19eV...

Study of novel lithium salt-based, plasticized polymer electrolytes

Silva, Maria Manuela; Barros, Sandra Cerqueira; Smith, Michael John; MacCallum, James R.
Fonte: Elsevier Publicador: Elsevier
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em /04/2002 ENG
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368.6844%
The results of a preliminary investigation of a series of polymer electrolytes based on a novel polymer host, poly(trimethylene carbonate) or p(TMC), with lithium triflate or lithium perchlorate and various plasticizing additives, are described in this presentation. Electrolytes with lithium salt compositions of about n = 10 (where n represents the molar ratio of (O=COCH2CH2CH2O) units per lithium ion) and additive compositions between 5 and 15 wt% (with respect to p(TMC)), were prepared by co-dissolution of salt and polymer in anhydrous solvent with a controlled amount of additive. The homogeneous solutions obtained were evaporated within a preparative glovebox and under a dry argon atmosphere to form thin films of electrolyte. The solvent-free electrolyte films produced were characterized by measurements of total ionic conductivity, differential scanning calorimetry and thermogravimetry. In general the triflate-based electrolytes were found to show moderate ionic conductivity and good thermal stability while perchlorate-based electrolytes showed higher levels of conductivity but lower thermal stability. Electrolytes based on this host polymer, with both lithium salts, were obtained as very flexible, transparent, completely amorphous films.; Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT)...

Novel solid polymer electrolytes based on poly(trimethylene carbonate) and lithium hexafluoroantimonate

Silva, Maria Manuela; Barbosa, P. C.; Evans, A.; Smith, Michael John
Fonte: Universidade do Minho Publicador: Universidade do Minho
Tipo: Pré-impressão
Publicado em 22/06/2006 ENG
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364.88617%
Prova tipográfica (In Press); The results of the characterization of a polymer electrolyte system based on the poly(trimethylene carbonate) host matrix, with lithium hexafluoroantimonate as guest salt, are described in this study. Electrolytes with lithium salt compositions with values of n between 5 and 100 (where n represents the total number of monomeric cation-coordinating units -(O=COCH2CH2CH2O)- per lithium ion) were prepared by co-dissolution and deposition from acetonitrile. The solvent-casting technique was used to prepare flexible, transparent and self-supporting films of electrolytes which were characterized by measurements of conductivity, cyclic voltammetry, differential scanning calorimetry and thermogravimetry. Keywords: polymer electrolytes; lithium hexafluoroantimonate; conductivity; thermal stability.; Fundação para a Ciência e Tecnologia.

Characterization of polyether-poly(methyl methacrylate)-lithium perchlorate blend electrolytes

Barbosa, P. C.; Rodrigues, L. C.; Silva, Maria Manuela; Smith, Michael John; Valente, Prudência B.; Gonçalves, A.; Fortunato, E.
Fonte: Wiley Publicador: Wiley
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 16/09/2011 ENG
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Em publicação; Solid polymer electrolytes (SPEs) systems based on interpenetrating blends of poly(ethylene oxide-co-propylene oxide) and poly(methyl methacrylate) host matrices, with lithium perchlorate as guest salt, were prepared. These electrolytes were presented as free-standing films, and their thermal and electrochemical properties were characterized by conductivity and electrochemical stability measurements. The properties of the interpenetrating blends of poly(ethylene oxide-co-propylene oxide) and poly(methyl methacrylate) host matrices as the electrolyte component of a solid-state electrochromic device are reported and the results obtained suggest that this electrolyte provides an encouraging performance in this application. The most conducting electrolyte composition of this SPE system is the formulation designated as SPE2-0PC (5.01x10-4 S cm-1 at about 57ºC). The lowest decomposition temperature was registered with the SPE6-15PC composition (233ºC). The average transmittance in the visible region of the spectrum was above 41% for all the samples analyzed. After coloration the device assembled with 71 wt% PC presented an average transmittance of 15.71% and an optical density at 550nm of 0.61.; Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT)

Degradation of some ceria electrolytes under hydrogen contact nearby anode in solid oxide fuel cells (SOFCs)

Malta,Luiz Fernando Brum; Ogasawara,Tsuneharu
Fonte: ABM, ABC, ABPol Publicador: ABM, ABC, ABPol
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/03/2004 EN
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361.89145%
This work is concerned with thermodynamic analysis of the stability of some ceria electrolytes under contact with hydrogen gas nearby anode in fuel cells. It was considered the following types of ceria-electrolytes: pure ceria, strontium-doped ceria, calcium-doped ceria and calcium-bismuth-doped ceria. The equilibrium Log (pH2O/pH2) vs. T diagrams were constructed for x = 0.1 and 0.01, where x is the fraction of initial ceria converted to Ce2O3 (proportional to the ratio between activities of Ce3+ and Ce4+ in the ceria electrolyte, which is proportional to the fraction of electronic conduction in the electrolyte at a given temperature). The predictions of the diagrams are as follows: (a) Ce1.9Ca0.1Bi0.8O5.1 and Ce0.9Sr0.1O1.9 are less stable than pure ceria for the whole temperature range (from 0 to 1000 °C); (b) Ce0.9Ca0.1O1.9 is more stable than pure ceria below about 650 °C for x = 0.1 and below about 400 °C for x = 0.01; (c) at each temperature in the considered range the pressure ratio pH2O(g)/pH2(g) has to be higher than thermodynamically predicted in order to keep CeO2 stable in the electrolyte contacting hydrogen gas. Thermodynamic predictions are entirely capable of explaining experimental data published on the subject (irreversible cell degradation in the case of SrO-doped ceria; weight loss from doped-ceria electrolyte above 700 °C; oxygen gas release during sintering of ceria).

Effects of Androctonus crassicauda (Olivier, 1807) (scorpiones: buthidae) venom on rats: correlation among acetylcholinesterase activities and electrolytes levels

Ozkan,O.; Adiguzel,S.; Kar,S.; Kurt,M.; Yakistiran,S.; Cesaretli,Y.; Orman,M.; Karaer,Z.
Fonte: Centro de Estudos de Venenos e Animais Peçonhentos - CEVAP, Universidade Estadual Paulista - UNESP Publicador: Centro de Estudos de Venenos e Animais Peçonhentos - CEVAP, Universidade Estadual Paulista - UNESP
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/01/2007 EN
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361.89145%
Scorpions can be considered living fossils because they have changed so little during the last 400 million years. They are venomous arthropods of the Arachnida class and regarded as relatives of spiders, ticks and mites. The aim of the present study was to evaluate the toxicity of Androctonus crassicauda (Olivier, 1807) venom and its effects on the acetylcholinesterase (AchE) activity and on electrolytes levels in rats. Animals were divided into seven groups of five rats each. Test groups received 250µg/kg of venom solution while control group was treated with 200µl of physiological saline solution (PSS). Blood samples were collected from the animals on the 1st, 2nd 4th, 8th, 12th, and 24th hours after subcutaneous injection of venom. Animals were monitored for 24 hours. Androctonus crassicauda venom significantly reduced AchE activity on the 12th hour when compared with control group. A statistically negative correlation between Na+ and K+ (p<0.05) and a positive correlation between Na+ and CL- (p<0.001) ions levels were observed after the administration of A. crassiccauda venom to rats. We can conclude that the differences in the electrolytes levels are due to acute renal failure, since elimination of toxin occurs primarily via the kidney.

Strain effects on ion conduction in heterogeneous oxide electrolytes

Shen, Weida
Fonte: University of Delaware Publicador: University of Delaware
Tipo: Tese de Doutorado
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364.88617%
Hertz, Joshua L.; The high operating temperature (> 800 ??C) of solid oxide fuel cells (SOFCs) is required to a large degree by insufficient low temperature oxygen ion conductivity of the electrolyte materials such as Y2 O 3 -stabilized ZrO2 (YSZ). This extremely high operating temperature decreases cell durability and increases the component cost of SOFCs. Finding means to increase the conductivity of the electrolytes and thereby decrease the operating temperature to below 500 ??C plays a decisive role in wider commercialization of this clean power technology. Thin film processing methods offer a number of means to investigate and engineer ion conduction in solid electrolytes. Numerous recent reports have been focused on the study of nanostructured multilayers or heterostructures for solid electrolytes. The driving force behind this trend is the notion that the interfaces between two oxides may have significantly altered--ideally improved--ionic transport behavior in fluorite-structured materials. In this dissertation, we take advantage of a recent developed film deposition method to systematically study the interfacial effects on oxygen ion conduction in ZrO 2 -and CeO2 -based materials. This fabrication technique allows us to create mesoscale compositional heterogeneity by using films with composition Ce1-x-z Zrx DzO2-z/2 (D = Y...

Selective Coalescence of Bubbles in simple Electrolytes

Marcelja, Stjepan
Fonte: American Chemical Society Publicador: American Chemical Society
Tipo: Artigo de Revista Científica
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Simple ions in electrolytes exhibit different degrees of affinity for the approach to the free surface of water. This results in strong ion-specific effects that are particularly dramatic in the selective inhibition of bubble coalescence. I present here the calculation of electrostatic interaction between free surfaces of electrolytes caused by the ion accumulation or depletion near a surface. When both anion and cation are attracted to the surface (like H+ and Cl- in HCl solutions), van der Waals attraction facilitates approach of the surfaces and the coalescence of air bubbles. When only an anion or cation is attracted to the surface (like Cl - in NaCl solutions), an electric double layer forms, resulting in repulsive interaction between free surfaces. I applied the method of effective potentials (evaluated from published ion density profiles obtained in simulations) to calculate the ionic contribution to the surface-surface interaction in NaCl and HCl solutions. In NaCl, but not in HCl, the double-layer interaction creates a repulsive barrier to the approach of bubbles, in agreement with the experiments. Moreover, the concentration where ionic repulsion in NaCl becomes comparable in magnitude to the short-range hydrophobic attraction corresponds to the experimentally found transition region toward the inhibition of coalescence.

On the influence of silica type on the structural integrity of dense La9.33Si2Ge4O26 electrolytes for SOFCs

Alves, Cátia; Marcelo, Teresa; Oliveira, F. A. Costa; Alves, L. C.; Mascarenhas, João; Trindade, B.
Fonte: Elsevier Publicador: Elsevier
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em //2013 ENG
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Apatite-type rare earth based oxides, such as R-doped lanthanum oxides of general formula La9.33(RO4)6O2 with R = Ge, Si, exhibit high ionic conductivity and low activation energy at moderate temperatures, when compared to the yttria-stabilized zirconia electrolyte making them potential materials to be used in the range 500–700 °C, for intermediate temperature solid oxide fuel cells (IT-SOFCs). In this study, dense oxyapatite-based La9.33Si2Ge4O26 electrolytes have been successfully prepared either by electrical sintering at 1400 °C or microwave hybrid sintering at 1350 °C for 1 h from La2O3, SiO2 and GeO2 powders dry milled at 350 rpm for 15 h in a planetary ball mill. The densification behaviour of the apatite-type phase synthesized by mechanical alloying was found to be dependent on the grade of SiO2 used: either pre-milled quartz powder or amorphous nanosized fumed silica. The influence of the silica type on the La9.33Si2Ge4O26 integrity was assessed by dynamic Young's modulus, microhardness and indentation fracture toughness measurements. A good correlation between the degree of densification (as observed by SEM/EDS) and the resulting mechanical properties could be established. Pre-milling of quartz powder has favoured higher densification rates to be attained suggesting that both Fe content...