Carbones nanoporosos obtenidos a partir de diferentes plantillas y la relación entre sus propiedades texturales y la capacidad de almacenamiento de hidrógeno

DEICY BARRERA; JHONNY VILLARROEL ROCHA; ANDRÉS GARCÍA BLANCO; KARIM SAPAG

Cartagena

Congreso; 2° Congreso Iberoamericano de Adsorción; 2015

Universidad de los Andes

En los últimos años se han llevado a cabo numerosos estudios con respecto al control de la superficie específica y la estructura porosa de materiales carbonosos. Sin embargo, sigue siendo de gran interés explorar diferentes rutas de síntesis y distintos precursores para obtener materiales con gran potencial en diferentes aplicaciones, como el almacenamiento de hidrógeno mediante adsorción. A diferencia de los métodos tradicionales de síntesis de materiales carbonosos, mediante el uso de la técnica ?nanocasting? es posible producir materiales de carbón con un amplio control de su porosidad con una estructura ordenada. Esta técnica permite obtener una réplica negativa de la estructura porosa de una matriz inorgánica usada como plantilla (o template) [1,2]. Con base en las diferentes estructuras de los materiales utilizados como template y los diversos precursores de carbón los materiales obtenidos presentan una distribución de poros en el rango de los nanoporos. Estos carbones templados nanoporosos (CTN) presentan características texturales, estructurales, morfológicas y químicas interesantes. Entre las aplicaciones de este tipo de materiales, el almacenamiento de hidrógeno mediante el proceso de adsorción toma relevancia, ya que es un tema de interés energético y medioambiental. En este trabajo, a partir de tres diferentes plantillas inorgánicas, micro, meso y micro-mesoporosas, tales como un material zeolítico, materiales mesoporosos ordenados (MMO) del tipo SBA-15 y una arcilla pilareada de aluminio Al-PILC, se obtuvieron diferentes CTN utilizando como fuente orgánica sacarosa. Se estudiaron las propiedades texturales (adsorción ? desorción de N2 a 77 K), estructurales (difracción de rayos X a bajo y alto ángulo, análisis termogravimétricos y espectroscopía Raman) y, morfológicas (microscopía electrónica de barrido y de transmisión) tanto de los templates como de los CTN.. Los CTN se evaluaron en la adsorción a alta presión de hidrógeno y los resultados obtenidos se correlacionaron con las propiedades texturales y fisicoquímicas de los materiales sintetizados. Finalmente, se identificaron las propiedades texturales, estructurales y morfológicas de mayor influencia en la adsorción de este gas de alto interés energético.