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Caracterização das propriedades de armazenamento de hidrogênio de nanocompósitos à base de Mg maciços produzidos por extrusão em canal angular

Processo: 14/21237-1
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de fevereiro de 2015 - 31 de janeiro de 2018
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
Pesquisador responsável:Gisele Ferreira de Lima Andreani
Beneficiário:Gisele Ferreira de Lima Andreani
Instituição-sede: Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São José dos Campos. São José dos Campos , SP, Brasil
Assunto(s):Armazenamento de hidrogênio  Deformação e estresses  Magnésio  Nanocompósitos 

Resumo

Um dos maiores desafios no desenvolvimento de uma economia do hidrogênio é o armazenamento de hidrogênio. Os hidretos à base de Mg apresentam as maiores capacidades de armazenamento em massa e em volume reversíveis, sendo os mais promissores. Entretanto, as reações de sorção com hidrogênio são relativamente lentas e ocorrem a temperaturas relativamente elevadas, e é baixa a estabilidade ao O2 e à humidade. Na década de 90, com a produção de nanoestruturas através da técnica moagem de alta energia (MAE), e de nanocompósitos à base de Mg (usando catalisadores apropriados), as cinéticas foram significativamente aumentadas. As desvantagens da MAE são custo elevado, e os muitos cuidados necessários para manter o material denso e puro, minimizando riscos de fogo, e de degradação das capacidades de sorção de hidrogênio ao ar. Nos últimos anos, ligas à base de Mg têm sido desenvolvidas por técnicas de Deformação Plástica Severa (SPD), como a extrusão em canal angular (ECAP), a torção sob alta pressão (HPT), e a laminação repetitiva (ARB). Essas técnicas permitem produzir nanoestruturas, mas em formas maciças, que oferecem maiores resistência ao ar, segurança, e viabilidade em escala industrial, em comparação aos pós. Hidretos maciços de misturas 2Mg-Fe processadas por HPT exibiram propriedades melhores ou similares em comparação aos pós precursores, e misturas Mg-Pd por ARB, e de Mg puro por ECAP, exibiram orientação preferencial ((002) no Mg), que favoreceu as propriedades de hidrogenação. O método ECAP era aplicado principalmente para ligas comerciais ou fundidas, ou seja, sem os catalisadores mais estudados. Este projeto propõe desenvolver nanocompósitos à base de Mg por ECAP, a partir de misturas de Mg com catalisadores (Fe, Ti e CNT), e estudar o controle da microestrutura por ECAP com o uso de catalisadores. (AU)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
DE LIMA ANDREANI, GISELE FERREIRA; MARTINS TRIQUES, MARIA REGINA; LEIVA, DANIEL RODRIGO; ROCHE, VIRGINIE; CARDOSO, KATIA REGINA; ISHIKAWA, TOMAZ TOSHIMI; BOTTA, WALTER JOSE; JORGE, JR., ALBERTO MOREIRA. Hydrogen storage properties of 2 Mg-Fe mixtures processed by hot extrusion: Effect of ram speeds. INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, v. 44, n. 36, p. 20203-20212, JUL 26 2019. Citações Web of Science: 1.
DE LIMA ANDREANI, G. F.; MIGLIOLI, M. M.; TRIQUES, M. R. M.; ROCHE, V.; KIMINAMI, C. S.; BOTTA, W. J.; JORGE, JR., A. M. Hydrogen storage properties of 2Mg-Fe mixtures processed by hot extrusion at different temperatures. INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, v. 42, n. 16, p. 11493-11500, APR 20 2017. Citações Web of Science: 4.
DE LIMA ANDREANI, GISELE FERREIRA; MARTINS TRIQUES, MARIA REGINA; KIMINAMI, CLAUDIO SHYINTI; BOTTA, WALTER JOSE; ROCHE, VIRGINIE; JORGE, JR., ALBERTO MOREIRA. Characterization of hydrogen storage properties of Mg-Fe-CNT composites prepared by ball milling, hot-extrusion and severe plastic deformation. INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, v. 41, n. 48, p. 23092-23098, DEC 28 2016. Citações Web of Science: 5.

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