Síntesis de CMK-1 nanoestructurada modificada con metales y su aplicación como reservorio nanoscópico de hidrógeno

JULIANA M. JUÁREZ; MARCOS B. GÓMEZ COSTA; M. LAURA MARTÍNEZ; OSCAR A. ANUNZIATA

Carlos Paz, Córdoba

Congreso; Nanocórdoba 2012; 2012

CONICET-FAN

El carbón nanoestructurado CMK-1  se preparó mediante el método conocido como ?template inorgánico?. Al material silícico mesoporoso nanoestructurado MCM-48 desarrollada por nosotros, se le realizaron dos impregnaciones del precursor de carbón (sacarosa), en una solución de H2SO4. Luego se calcinó a 900 ºC para la formación de carbono dentro de los canales de la MCM-48, para posteriormente retirar la estructura de la sílica (MCM-48) utilizando HF a temperatura ambiente. Las réplicas carbonosas orgánicas (CMK-1) fueron caracterizadas mediante XRD, BET y SEM. Estos estudios indican que fue posible obtener exitosamente una réplica carbonosa CMK-1 a partir de MCM-48, utilizando sacarosa como precursor de carbono. Para la incorporación de los metales (Ir y Zn) a CMK-1 y obtener Zn-CMK-1 e Ir-CMK-1 se utilizó la técnica de impregnación húmeda con una solución de Zn(NO3)2.6H2O en etanol y de Acetilacetonato de Ir respectivamente. A la muestra de Zn-CMK-1 se le realizó un tratamiento con flujo de H2 a 900 ºC por 4 hs para aumentar la capacidad de almacenamiento de hidrógeno (H2-Zn-CMK-1). En el patrón XRD del CMK-1(10o-60o 2θ), se observaron dos planos de difracción (0 0 2) y (1 0 0) que son típicos del grafito. Por otra parte, en el patrón XRD de Zn-CMK-1 se observan los picos característicos de ZnO que corresponden a los índices (100), (002), (101), (102), (110), (103), (200), (112) y (201).  En la muestra Ir-CMK-1 se pueden distinguir los picos a 40.66°, 47.31°, y 69.14°, que corresponden a los índices (1 1 1), (2 0 0) y (2 2 0) respectivamente de iridio metálico. Si bien el área BET de las muestras modificadas con metales es notablemente menor que para CMK-1, la estructura se mantiene después de la modificación con cinc de acuerdo a los estudios de XRD. Se realizaron mediciones de adsorción de hidrógeno a temperaturas criogénicas y bajas presiones. La muestra Zn-CMK-1 y de Ir-CMK-1 presentaron una menor capacidad de almacenamiento de hidrógeno que el carbón nanoestructurado CMK-1. Mientras que la muestra que fue tratada térmicamente a temperatura bajo flujo de hidrógeno presentó una elevada adsorción de H2, mayor que la muestra de CMK-1.