Desenvolvimento de Membranas Condutoras de Prótons Baseadas em Poliuretanos e Líquidos Iônicos Próticos
Células a combustível (FC - Fuel Cells) são equipamentos que convertem a energia química de uma reação de oxidação de um combustível em energia elétrica. Dentre os diferentes tipos de FC predomina a de eletrólito polimérico. Ela possui características atraentes como alta densidade energética, partid...
| Autor: | |
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| Formato: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2016 |
| País: | Brasil |
| Recursos: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) |
| Repositorio: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:www.bdtd.uerj.br:1/18914 |
| Acesso em linha: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18914 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palavra-chave: | Fuel cells Poly(urethane urea) Protic ionic liquids Membranas Poliuretanos Líquidos iônicos Células a combustível Poli(uretano ureia) Líquidos iônicos próticos ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA |
| Resumo: | Células a combustível (FC - Fuel Cells) são equipamentos que convertem a energia química de uma reação de oxidação de um combustível em energia elétrica. Dentre os diferentes tipos de FC predomina a de eletrólito polimérico. Ela possui características atraentes como alta densidade energética, partida rápida e alta eficiência. Contudo, os problemas oriundos de sua operação a baixas temperaturas tem impedido a disseminação de sua comercialização. Operação a altas temperaturas contorna esses problemas, porém traz a limitação da necessidade de umidificação de certas membranas nessas condições, pois a condutividade iônica destas depende da água. Uma das possíveis soluções é o uso de membranas de poliuretano, que são versáteis devido à vasta possibilidade de combinações entre monômeros, dopadas com líquidos iônicos próticos, que possuem um próton reativo, o que o torna atraente para o uso em células a combustível. Portanto, o objetivo deste trabalho foi introduzir a um filme de poli(uretano ureia) diferentes líquidos iônicos, com variação do tamanho da cadeia apolar do ânion, em diferentes teores. Essas membranas foram caracterizadas quanto a condutividade, resistência térmica e morfologia. Os valores de condutividade encontrados foram, no mínimo, duas ordens de grandeza menores do que os das membranas comercialmente utilizadas para esse fim. A introdução do líquido iônico diminuiu a resistência térmica do material, mas aumentou sua resistência ao etanol, um dos combustíveis em potencial para FC. Além disso, diferentes técnicas de caracterização indicaram forte interação entre os líquidos iônicos e a região flexível do polímero, com maiores cadeias apolares do ânion apresentando as interações mais fortes. |
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