PROPIEDADES TERMODINÁMICAS Y MODELADO FÍSICO DE LA SORCIÓN DE HIDRÒGENO EN MmNi5-xAlx.

S.A. OBREGÓN; J.J. ANDRADE GAMBOA; M.R. ESQUIVEL

Ciudad de Rosario

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímca

Introducción: El diseño minimalista predomina en la síntesis de intermetálicos (IM´s) para aplicaciones a la tecnología de hidrógeno. Este diseño implica menores costos de síntesis y de manipulación de los IM,s. En este trabajo se analizan las propiedades de sorción de hidrógeno de intermetálicos MmNi5-xAlx obtenidos por molienda reactiva y tratados térmicamente a bajas temperaturas [1].Los resultados están destinados a completar los estudios preliminares para la concreción de un compresor térmico de hidrógeno de una etapa. Experimental: El intermetálico MmNi4.25Al0.75 fue sintetizado por molienda reactiva a T cercana a ambiente en Ar. Los productos se extrajeron con alcohol etílico en aire y se recuperaron por evaporación del medio alcohólico. Luego fue tratado térmicamente para su adecuación a 600 ºC en Ar. La muestra obtenida se analizó en un equipo volumétrico de tipo Sievert, donde se analizaron sus propiedades termodinámicas de sorción de hidrógeno. Toda la manipulación del intermetálico fue realizada en aire. La muestra fue caracterizada previa y posteriormente a la interacción con hidrógeno por XRD, DSC, EDS y SEM. Resultados: Se midieron las curvas de presión Vs. composición a diferentes temperaturas (PCT) en un rango entre 25 ºC y 100 ºC. A partir de las PCT obtenidas se determinaron las presiones de equilibrio de absorción y desorción a 25 ºC, cuyos valores son 140 kPa y 100 kPa respectivamente. Para igual temperatura se calculó la histéresis cuyo valor corresponde a 0,33. Se determinó que la capacidad de almacenamiento a 25 ºC es de 0,5. Además, se calculó la relación de compresión estándar (Rcs = 4) y practica (Rcp = 2) para este intermetálico en el rango de temperaturas entre 25 ºC y 80 ºC. Se determinaron los parámetros termodinámicos de la reacción a partir de las ecuaciones de Van?t Hoff. Dando como resultado ΔH = -28 kJ mol-1 y ΔS = 190 J mol-1K-1 para el rango entre 25 y 80 °C. A partir de análisis de XRD del los materiales antes y después de la interacción con hidrógeno se observa que la misma estable y no se degrada formando otras fases. Las curvas obtenidas fueron ajustadas mediante un modelo físico [2] obteniendo una buena aproximación con respecto a los parámetros termodinámicos. Conclusiones: Se determinaron las propiedades de sorción de hidrógeno de un IM obtenido por un método minimalista  de sintesis/adecuación. Se observó que la interacción con hidrógeno no degrada al material formando otras fases.. Presenta una buena relación de compresión (Rcs = 4; Rcp =2) para su utilización en esquemas de compresión térmica de hidrógeno. Referencias bibliográficas 1.  Obregón, S.A.; Andrade Gamboa, J.J.; Esquivel M.R.; Int. J. Hydrogen Energy 2012, 37, 14972. 2.   Z Zhou, J Zhang, J Ge, F Feng, Z Dai, Int J. Hydrogen Energy, 1994,19, 269.   Agradecimientos: los autores agradecen a ANPCyT (PICT-0092-2011) y a CONICET (PIP-0109-2010) por financiamiento parcial del trabajo. Sergio Obregón agradece a CONICET por la beca doctoral.