Cardozo, César L. (2009) Optimización de un hidruro complejo para almacenamiento de hidrógeno. Proyecto Integrador Ingeniería Mecánica, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro.
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Resumen en español
(LiBH_4) a los requerimientos aceptables para su utilización como almacenador de hidrógeno (H_2). Para lograr este objetivo, se evaluó el efecto del hidruro de magnesio (MgH_2), del hidruro de magnesio con vanadio (MgH_2+V) y del hidruro de magnesio con pentóxido de vanadio (MgH_2+V_2O_5) sobre la temperatura de descomposición y la posibilidad de mejoras en la absorción del LiBH4. Para el sintetizado de las muestras se utilizó el proceso de molienda mecánica. La caracterización microestructural se realizó utilizando las técnicas de difracción de rayos X (XRD), calorimetría diferencial de barrido (DSC) y observaciones en el microscopio electrónico de barrido (SEM). Las propiedades relacionadas con la absorción-desorción de hidrógeno, en vista a una aplicación práctica, se midieron utilizando un equipo volumétrico tipo Sieverts. El análisis por difracción de rayos X (XRD) reveló que hay una mezcla física de los compuestos de partida, con importante refinamiento de la microestructura como consecuencia del proceso de sintetizado por molienda mecánica. Además, los ensayos por calorimetría diferencial de barrido (DSC) indicaron que el V2O5 tiene efecto en la temperatura de fusión del LiBH_4y en la temperatura de descomposición del MgH_2 En base a los objetivos propuestos, la mejor muestra lograda fue con 59,6% p/p LiBH_4 + 36% p/p MgH_2+ 4,4% p/p V_2O_5ue presentó una reversibilidad de aproximadamente 10% p/p (utilizando 698 K y 6 MPa durante la absorción y 698 K y 0,6 MPa en la desorción), logrando alcanzar una capacidad cercana a 6% p/p en un tiempo de 7 min (420 s) en la absorción y 6% p/p en 40 min (2400 s) en la desorción. Este sistema presenta un #DELTA#H de 45 kJ mol^-1, que implica una importante mejora respecto de los sistemas base LiBH_4 (#DELTA#H = 74 kJ mol^-1) y base MgH_2 (#DELTA#H = 74 kJ mol^-1) por separado. Considerando la alta capacidad de hidrógeno obtenida (10 % p/p), la disminución de la entalpía de reacción (H) y el efecto beneficioso del aditivo V2O5 sobre la cinética de absorción-desorción de hidrógeno, la matriz sólida 2LiBH_4+MgH_2+V_2O_5 producida durante el presente trabajo presenta potencialidad para la aplicación de almacenamiento de hidrógeno.
Resumen en inglés
In this work, the hydrogen sorption properties of lithium borohydride (LiBH_4) modified by the addition of magnesium hydride (MgH_2), magnesium hydride with vanadium (MgH_2+V) and magnesium hydride with vanadium pentoxide (MgH_2+V_2O_5) were investigated. The samples were synthesized by mechanical milling. The microstructural properties were characterized by X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC) and scanning electron microscopy (SEM) techniques. The H-sorption properties were characterized using a modified Sieverts equipment. The analyses by X-ray diffraction show that the starting materials were physically mixed, with relevant refinement of the microstructure as a consequence of the mechanical milling. In addition, the measurements by DSC indicate that the V2O5 has an effect on both the melting temperature of LiBH_4 and the hydrogen desorption temperature of MgH_2. The best sample synthesized was 59,6 wt.% LiBH_4 + 36 wt.% MgH_2 + 4,4 wt.% V_2O_5, which possess a reversibility of about 10 wt.% (at 698 K and 6 MPa during absorption, and at 698 K and 0.6 MPa in the desorption) and reaches a hydrogen storage capacity of 6 wt.% in 7 min (420 s) during the absorption and 6 wt.% in 40 min (2400 s) during desorption. This system has a #DELTA#H of 45 kJ mol^-1, which means an important improvement respect the base systems of LiBH_4 (#DELTA#H = 74 kJ mol^-1) and MgH_ (#DELTA#H = 74 kJ mol^1). The solid matrix produced during the present work possesses potentiality for hydrogen storage applications, considering the high hydrogen storage capacity (10 wt.%) obtained, the reduction in the #DELTA#H and the catalytic effect of V_O_ on the hydrogenation/dehydrogenation rate.
| Tipo de objeto: | Tesis (Proyecto Integrador Ingeniería Mecánica) |
|---|---|
| Palabras Clave: | Hydrogen storage; Almacenamiento de hidrógeno; Hydrides; Hidruros; Borohydrides; Borohidruros; Magnesium hydrides; Hidruros de magnesio; X-ray diffraction; Difracción de rayos x |
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| Materias: | Química > Ingeniería química Química |
| Divisiones: | Aplicaciones de la energía nuclear > Tecnología de materiales y dispositivos > Fisicoquímica de materiales |
| Código ID: | 124 |
| Depositado Por: | Marisa G. Velazco Aldao |
| Depositado En: | 23 Jun 2010 09:32 |
| Última Modificación: | 23 Jun 2010 09:32 |
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