Obtenção e caracterização de nanocompósitos poliméricos para armazenamento de hidrogênio

Resumo

O hidrogênio é uma alternativa aos combustíveis fósseis por ser um vetor energético renovável e limpo. Porém, para sua utilização em larga escala, é necessário o desenvolvimento de sistemas de armazenamento seguros e eficientes. Muitos trabalhos têm estudado a utilização de hidretos metálicos, nanotubos de carbono, redes metalorgânicas, entre outros, porém eles ainda não são tecnologicamente e comercialmente viáveis. Uma alternativa seria a formulação de nanocompósitos com combinação sinérgica de propriedades de uma matriz polimérica e nanopartículas armazenadoras de hidrogênio, de forma a reduzir a temperatura de dessorção de hidrogênio e densidade do sistema. Este projeto tem como objetivo desenvolver nanocompósitos poliméricos (PEI e PEEK) a partir da adição de partículas com capacidade de armazenar hidrogênio (ligas baseadas em Mg-Ti-Fe e nanotubos de carbono). Para isso serão utilizadas metodologias de preparação baseadas na mistura no estado fundido e por solução a fim de se determinar a mais adequada para alcançar os melhores níveis de dispersão e com capacidade de armazenar quantidades significativas de hidrogênio em temperaturas moderadas. As amostras terão suas cinéticas de sorção/dessorção de hidrogênio avaliadas em um aparato do tipo Sievert e o comportamento de desidrogenação em um calorímetro exploratório diferencial (DSC) acoplado com um espectrofotômetro de massa. Além disso, as morfologias serão analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de transmissão (MET). Técnicas adicionais de caracterização serão usadas, como espectroscopia de infravermelho (FTIR) e difração de raios-x (DRX).