Materiales mesoporosos modificados con níquel como potenciales adsorbentes de hidró-geno

CARRARO PAOLA; GABRIEL O. FERRERO; GRISELDA EIMER; MARCOS OLIVA

Concepción

Congreso; 15 º Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales SAM-CONAMET 2015; 2015

SAM-CONAMET

En las últimas décadas el descenso generalizado de las reservas naturales de combustibles fósiles, junto con el impacto ambiental causado por su producción y consumo, han obligado a la búsqueda nuevas fuentes de energía más limpias y duraderas. En ese contexto el hidrógeno está considerado como una de las mejores alternativas, al ser un recurso energético ideal, gracias a la gran disponibilidad y a que es un combustible totalmente inocuo para el medio ambiente. Sin embargo, existen numerosos problemas relacionados con su obtención, manejo y almacenamiento, siendo esto último, lo más difícil de resolver. Los materiales porosos con elevada área superficial son actualmente estudiados como una alternativa de almacenamiento de hidrógeno, que permiten almacenar grandes cantidades a bajas presiones y temperatura ambiente, para automóviles que empleen tecnologías de celdas de combustibles [1?3]. Por lo tanto, los materiales silíceos mesoporosos tipo MCM-41 y SBA-15, son actualmente estudiados como una alternativa de almacenamiento de hidrógeno. Uno de los objetivos clave es encontrar un metal y la cantidad adecuada para modificar el material puro y evaluar la relación entre las especies metálicas obtenidas y el soporte, que permita mejorar su capacidad de adsorción de hidrógeno [4,5]. Los tamices moleculares MCM-41 y SBA-15 fueron preparados por dos métodos de síntesis: 1) por el método sol-gel y luego modificados con níquel por el método de impregnación húmeda; y 2) por síntesis hidrotérmica. Se utilizó nitrato de níquel Ni(NO3)2.6H2O como fuente de metal. Los materiales obtenidos fueron caracterizados por diversas técnicas incluyendo difracción de rayos X (DRX) a bajo y alto ángulo, medidas de área específica, ICP, microscopia de transmisión electrónica (TEM), microscopia electrónica de barrido (SEM), espectroscopia UV-vis de reflectancia difusa (UV-vis DR) y adsorción de piridina junto a la adsorción de FT-IR. Se observó en los patrones de DRX que las muestras presentan un ordenamiento estructural característico de materiales mesoporos MCM-41 y SBA-15. También se corroboró por TEM la regularidad estructural de ambos materiales. Por espectroscopia UV-Vis se infirió en la presencia de distintas especies de Ni. La quimisorción de piridina seguido de estudios de IR se utilizó para detectar la presencia y la naturaleza de los sitios ácidos. Se discute la influencia del método de síntesis, propiedades estructurales, texturales y ácidas de los materiales estudiados, con el objetivo de mejorar su estructura para el almacenamiento de hidrógeno.