Sintese e caracaterizacao eletroquimica de membranas hibridas nafion-SiOsub(2) para aplicacao como eletrolito polimerico em celulas a combustivel tipo PEM

• Autor(a) principal: DRESCH, MAURO A.
• Data de Publicação: 2009
• Tipo de documento: Dissertação
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9477
• topic: electrolytes; polarization; silicon oxides; water; proton exchange membrane fuel cells; sol-gel process; thermal gravimetric analysis; scanning electron microscopy; spectroscopy; synthesis

Neste trabalho foi estudado o efeito dos par??metros de s??ntese na resposta de polariza????o de h??bridos Nafion-SiO2 como eletr??litos em c??lulas a combust??vel polim??ricas (PEMFC) em elevadas temperaturas (at?? 130 ??C). A fase inorg??nica foi adicionada ?? matriz polim??rica com o objetivo de aumentar a reten????o de ??gua na membrana em elevadas temperaturas (acima de 100 ??C); melhorar as propriedades mec??nicas do Nafion e favorecer cineticamente as rea????es eletr??dicas. As membranas foram preparadas a partir da incorpora????o in-situ de s??lica em membranas comerciais de Nafion por rota sol-gel acompanhada de cat??lise ??cida. Os par??metros de s??ntese, tais como: concentra????o do catalisador ??cido, natureza do solvente, temperatura e tempo de rea????o e concentra????o do precursor de sil??cio (Tetraetil-Ortosilicato TEOS) foram avaliados em fun????o do grau de incorpora????o e resposta de polariza????o. Os h??bridos Nafion-SiO2 foram f??sica e quimicamente caracterizados por gravimetria, termogravimetria (TG), microscopia eletr??nica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva de raios X (MEV-EDX), espectroscopia de imped??ncia eletroqu??mica (EIS) e espalhamento de raios X em baixos ??ngulos (SAXS). Por fim, os h??bridos sintetizados foram avaliados diretamente como eletr??litos em c??lulas PEM unit??rias alimentadas com hidrog??nio (H2) e oxig??nio (O2) no intervalo de temperatura de 80 ??C a 130 ??C e a 130 ??C em condi????es de umidade relativa reduzida (75 e 50%). Resumidamente, o desempenho dos h??bridos se mostrou fortemente dependente dos par??metros de s??ntese, principalmente, o tipo de ??lcool utilizado e concentra????o inicial de TEOS.