Mallas de Nanofibras de Carbono Ultramicroporosas con Alta Capacidad de Adsorción de H2 a partir de Materiales y Procesos Verdes

ALICIA VERGARA; LAURA RIBBA; DAVID PICÓN; KARIM SAPAG; ROBERTO CANDAL; SILVIA GOYANES

Workshop; 1° WORKSHOP DE POLÍMEROS Y NANOMATERIALES PARA LA INDUSTRIA ENERGÉTICA; 2022

Los carbones porosos son de gran interés para el almacenamiento de hidrógeno, transporte y aplicación como fuente de energía limpia. Sin embargo, existen materiales con un tamaño de poro específico que maximizan la adsorción de H2 pero suelen estar en forma de polvo y se obtienen mediante procesos poco amigables para el medio ambiente. En este trabajo, se desarrollaron dos materiales carbonosos 2D altamente porosos, autoportantes y nanoestructurados con una alta capacidad de adsorción de H2 a partir de mallas de alcohol polivinílico obtenidas mediante la técnica de electroestirado. Las mallas se estabilizaron mediante un tratamiento térmico hasta 195 °C y, posteriormente, se siguieron dos estrategias. Por un lado, las mallas se pirolizaron a 800 °C, obteniéndose nanoestructuras de carbono con un área BET de 797 m2/g y una estrecha distribución de tamaños en el rango de los ultramicroporos (0,6-0,7 nm). Este material adsorbe hidrógeno de forma similar o mejor a otros materiales reportados en la literatura, con la gran ventaja de ser autoportante y de implicar sólo procesos verdes para su obtención. Por otro lado, las mallas estabilizadas se expusieron a una solución diluida de ácido sulfúrico y luego se pirolizaron, obteniendo una mayor área superficial (1007 m2/g) pero con una distribución de tamaño de poro más amplia (incluyendo mesoporos). Este trabajo permitirá el desarrollo de una nueva gama de carbones con tamaño de poro controlado, para diferentes aplicaciones, como el almacenamiento de H2, los supercapacitores o los electrodos para baterías.