El rol del fe durante la formación de hidruros en el sistema Mg-Fe

LORENA BAUM; MARCOS MEYER; LUIS MENDOZA ZELIS

Salta (Argentina)

Congreso; Reunion Anual de la Asociación Física Argentina 2007; 2007

Asociación Física Argentina

El magnesio y sus aleaciones están considerados entre los mejores candidatos para el almacenamiento de hidrógeno en forma de hidruros sólidos, debido a su elevada capacidad gravimétrica y volumétrica (el MgH2 contiene 110 kg de H2 por m3), pero sus cinéticas de sorción deberán mejorarse considerablemente para que puedan ser utilizados en aplicaciones concretas. La reducción del tamaño de grano a escala nanométrica y el agregado de pequeñas cantidades de metales de transición, entre ellos Fe, como catalizadores, ha demostrado ser útil para ese propósito. Por otra parte, el magnesio se combina con algunos metales de transición e hidrógeno para formar hidruros ternarios complejos con un altísmo contenido volumétrico de hidrógeno. Un caso notable es el del Mg2FeH6, que contiene 150 kg de H2 por m3, a pesar de que Mg y Fe son prácticamente inmiscibles y no forman, en ausencia de un tercer elemento, ningún compuesto. Cuando el magnesio catalizado con hierro es cargado y descargado cíclicamente con H2, el hidruro ternario puede formarse, afectando no sólo la capacidad neta de carga sino también la microestructura del sistema e indirectamente la cinética de sorción. La molienda mecánica ha sido usada tanto para refinar la matriz de Mg como para dispersar el catalizador metálico seleccionado. Cuando se muelen mezclas Mg-Fe en atmósfera de H2, se observa también la formación del hidruro ternario, aún para concentraciones de Fe muy pequeñas. Seleccionando el tiempo de molienda y la composición de la mezcla de partida, puede variarse la fracción relativa de MgH2, Fe y Mg2FeH6 así como la microestructura de la muestra y por tanto sus propiedades de sorción. Con este propósito hemos preparado una serie de muestras Mg/Fe molidas en H2 durante tiempos variables, caracterizándolas por difracción de rayos X y espectroscopía Mössbauer, entre otras técnicas. El entorno de los átomos de Fe fue analizado con detalle para intentar determinar su rol en el proceso catalítico y las condiciones para la formación del hidruro ternario.