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Mecanismos de catálise em nanocompósitos a base de MgH2 utilizados para armazenagem de hidrogênio

Processo: 12/18048-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de janeiro de 2013
Vigência (Término): 31 de julho de 2014
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
Pesquisador responsável:Walter José Botta Filho
Beneficiário:Ricardo Floriano
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Catalisadores   Armazenamento de hidrogênio   Nanocompósitos

Resumo

Apesar das altas temperaturas de dessorção e lenta cinética, o MgH2 é ainda considerado um bom candidato para as aplicações envolvendo armazenagem de hidrogênio, devido a sua alta capacidade reversível de H2 (7,6 % p.), baixa densidade e baixo custo. Avanços notáveis foram reportados para o MgH2, tais como: diminuição da temperatura de dessorção, cinética muito rápida de absorção/dessorção, através da combinação de um material nanoestruturado obtido por moagem de alta energia (MAE) e a dopagem com aditivos/ catalisadores (X). Porém, não há um consenso na literatura sobre o papel que o aditivo exerce na matriz do Mg, responsável por potencializar as melhorias nas propriedades de armazenagem de H2. Recentemente, técnicas industrialmente consolidadas envolvendo a deformação plástica severa vêm sendo exploradas para a ativação e processamento de ligas a base de Mg e ótimas propriedades de armazenagem de H2 foram reportadas. Na tese do candidato, nanocompósitos de MgH2+X foram processados por SPD e excelentes propriedades de armazenagem de H2 muito próximas aos materiais obtidos por MAE foram observadas, confirmando a ação benéfica dos aditivos no MgH2 processado por SPD. Neste projeto, pretende-se investigar os mecanismos de catálise responsáveis pelas melhorias nas propriedades de armazenagem de H2 em nanocompósitos de Mg/MgH2+X (X = FeF3 e Nb2O5) processados por MAE e SPD em situações distintas, i) verificar a influência dos aditivos na cinética de absorção e dessorção; ii) e na cinética de ativação do Mg+X obtido por SPD; iii) estudar a evolução microestrutural dos nanocompósitos com a ciclagem. Técnicas avançadas de caracterização como microscopia eletrônica de transmissão e difração de raios-X de alta resolução serão empregadas.