Síntesis de Fluoritas de Cerio Modificadas con Samario en el Sistema Ce1−X SmX O2−δ para Potencial Uso en Pilas de Combustible de Óxido Sólido

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Mediante una ruta de síntesis de química húmeda, se obtuvieron cuatro materiales cerámicos tipo fluorita basados en el sistema Ce1−X SmX O2−δ (x = 0, 5, 10 y 15 mol%), con el propósito de generar en ellos propiedades fisicoquímicas de importancia para su eventual aplicación como componentes electródicos en pilas de combustible de óxido sólido (SOFC). La caracterización se realizó en diferentes etapas del proceso de síntesis; inicialmente, los precursores metalorgánicos fueron caracterizados por espectroscopia infrarroja (FTIR) y análisis térmico (TGA-DTA), permitiendo determinar la conformación de las especies tipo citrato. Tras la obtención de las fases cristalinas buscadas, los posteriores análisis, por difracción de rayos X (XRD) y microscopia electrónica (SEM-TEM), permitieron determinar la morfología y las características superficiales y texturales consistentes con una serie de agregados nanométricos (< 41 nm) de forma regular, orientados en el plano cristalográfico (111) con distancias interplanares de 0,31 nm. La composición, determinada por microanálisis de rayos X por energía dispersiva (EDS) y fluorescencia de rayos X (XRF), indicó una excelente concordancia entre las composiciones propuestas y obtenidas. Los análisis de reducción a temperatura programada (TPR-H2) y de espectroscopia de impedancias AC confirmaron la presencia de propiedades relevantes para el empleo de estas cerámicas en pilas tipo SOFC.