Síntese de Mg2NiH4 para armazenagem de hidrogênio em compósito polimérico
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Universidade Federal de São Carlos
UFSCar
Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM
Campus São Carlos
UFSCar
Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM
Campus São Carlos
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Abstract
Description
In this work, powder production routes based on Mg2NiH4 are investigated, utilizing high-energy reactive milling; thermal treatment procedures, and hydrogen absorption/desorption cycles, which promote controlled decrepitation, capable of storing and releasing hydrogen at 250 °C, maintaining a high absorption capacity. This material was utilized to obtain a Mg2NiH4-PMMA metal-polymer composite with a maximum work temperature of 250 °C due to possible degradation of PMMA at higher temperatures. The production of this composite aims to create a protective barrier with the polymer, blocking contaminants such as O2 e H2O presents in the atmosphere. The composite production routes were investigated, using high-energy reactive milling with and without the addition of THF solvent. It was verified that the high-energy reactive milling, followed by thermal treatment procedures and controlled decrepitation, can be utilized to produce Mg2NiH4 with the desired properties. Using these techniques, a material based on Mg2NiH4 was obtained with an absorption capacity of 3.5 wt. % at 300 °C and 3 wt. % at 250 °C and with good hydrogen absorption kinetics, reaching absorption plateaus in less than a minute in some cases, so this route was considered ideal to the production of the storage metallic material to be utilized in the metal-polymer composite. However, the results from the production of storage metal-polymer composites by the milling techniques are inconclusive, indicating that more studies are necessary to evaluate these production techniques.
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Neste trabalho são investigadas rotas de produção de pós baseados em Mg2NiH4, utilizando moagem reativa de alta energia; procedimentos de tratamento térmico e ciclos de absorção e dessorção de hidrogênio – que promovem uma decrepitação controlada –, capazes de armazenar e liberar hidrogênio a 250 °C e manter elevada capacidade de absorção. Este material foi utilizado para obtenção de compósito metal-polímero Mg2NiH4-PMMA com restrição de 250 °C para temperatura máxima de trabalho devido a possível degradação do PMMA em temperaturas superiores a esta. A obtenção deste compósito objetiva a atuação do polímero como barreira protetiva a contaminantes, como O2 e H2O presentes no ar atmosférico. Foram investigadas rotas de produção destes compósitos, utilizando-se de moagem mecânica de alta energia com e sem adição de solvente THF. Verificou-se que a moagem reativa de alta energia, seguida por procedimento de tratamento térmico e decrepitação controlada, podem ser utilizados para a fabricação do hidreto Mg2NiH4 com as propriedades desejadas. Com estas técnicas, foi obtido um material a base de Mg2NiH4 com capacidade de absorção de hidrogênio de 3,5 % em peso a 300 °C e 3 % em peso a 250 °C, com boas cinéticas de absorção de hidrogênio, atingindo patamares de absorção em menos de um minuto em alguns casos, e esta rota foi considerada ideal para obtenção do material metálico armazenador a ser utilizado nos compósitos metal-polímero. Contudo, os resultados da obtenção de compósitos metal-polímero armazenadores pelas técnicas de moagem realizadas ainda são inconclusivos, indicando a necessidade de mais estudo para avaliar estas técnicas de obtenção.
88887.334664/2019-00
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Neste trabalho são investigadas rotas de produção de pós baseados em Mg2NiH4, utilizando moagem reativa de alta energia; procedimentos de tratamento térmico e ciclos de absorção e dessorção de hidrogênio – que promovem uma decrepitação controlada –, capazes de armazenar e liberar hidrogênio a 250 °C e manter elevada capacidade de absorção. Este material foi utilizado para obtenção de compósito metal-polímero Mg2NiH4-PMMA com restrição de 250 °C para temperatura máxima de trabalho devido a possível degradação do PMMA em temperaturas superiores a esta. A obtenção deste compósito objetiva a atuação do polímero como barreira protetiva a contaminantes, como O2 e H2O presentes no ar atmosférico. Foram investigadas rotas de produção destes compósitos, utilizando-se de moagem mecânica de alta energia com e sem adição de solvente THF. Verificou-se que a moagem reativa de alta energia, seguida por procedimento de tratamento térmico e decrepitação controlada, podem ser utilizados para a fabricação do hidreto Mg2NiH4 com as propriedades desejadas. Com estas técnicas, foi obtido um material a base de Mg2NiH4 com capacidade de absorção de hidrogênio de 3,5 % em peso a 300 °C e 3 % em peso a 250 °C, com boas cinéticas de absorção de hidrogênio, atingindo patamares de absorção em menos de um minuto em alguns casos, e esta rota foi considerada ideal para obtenção do material metálico armazenador a ser utilizado nos compósitos metal-polímero. Contudo, os resultados da obtenção de compósitos metal-polímero armazenadores pelas técnicas de moagem realizadas ainda são inconclusivos, indicando a necessidade de mais estudo para avaliar estas técnicas de obtenção.
88887.334664/2019-00
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