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Banca de QUALIFICAÇÃO: VICTOR CRUZ DE SOUZA

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : VICTOR CRUZ DE SOUZA
DATA : 14/12/2020
HORA: 19:00
LOCAL: On-Line
TÍTULO:

ESTUDO DO PROCESSO DE TERMO-ATIVAÇÃO NO CRESCIMENTO E NUCLEAÇÃO DE CsHSO4 NA MEMBRANA DE NAFION® ATRAVÉS DAS TÉCNICAS DE ESPALHAMENTO E ABSORÇÃO DE RAIOS-X: SAXS/XAFS


PÁGINAS: 50
RESUMO:

A caracterização de eletrólitos compósitos de Nafion – CsHSO4 variando a temperatura (Tamb – T 160 ºC) foi realizada através de medidas das técnicas de absorção de raios-X: SAXS/XAFS, afim de obter um estudo microestrutural fundamental do processo de termo-ativação de nucleação e crescimento das partículas de CsHSO4 dentro na membrana de Nafion®, para a possível aplicação desses eletrólitos compósitos de Nafion – CsHSO4 em células a combustível do tipo PEM (Proton Exchange Membrane) para operarem em temperaturas elevadas ( > 120 ºC). A operação em altas temperaturas da célula PEM traz benefícios, como o aumento da cinética das reações eletródicas, o aumento da cinética de transporte difusional nos eletrodos e o aumento da tolerância da célula ao contaminante monóxido de carbono. O Nafion®, eletrólito polimérico comumente empregado em células do tipo PEM, possui condutividade elétrica dependente da quantidade de água contida em sua estrutura. Desta forma, o aumento da temperatura de operação da célula acima de 100 ºC causa a desidratação do polímero e consequentemente diminuindo acentuadamente a sua condutividade elétrica. Para aumentar o desempenho dos eletrólitos operando em altas temperaturas, uma solução de ácido sólido 0,5 mol/L de CsHSO4 foi preparada e a membrana de Nafion® foi embebida nesta solução. A adição de partículas de CsHSO4 na matriz polimérica do Nafion visa melhorar as condições de condução de carga do eletrólito em temperaturas elevadas, uma vez que as estruturas desses ácidos sólidos são conhecidas por sofrer uma transição de fase estrutural a temperaturas ligeiramente elevadas (50-150 ºC), na qual a condutividade do próton salta em várias ordens de magnitude. Os resultados SAXS/XAFS medidos simultaneamente, mostraram que o aquecimento na membrana até a temperatura de 100 ºC faz com que o pico característico do canal do ionômero reduza seu tamanho e também foi possível observar uma mudança no estado oxidativo do elemento Césio (Cs), uma vez que o perfil da pré-borda sofreu alterações. Através das análises de SAXS, variando a temperatura, evidenciou-se que o processo de termo-ativação para a nucleação e crescimento das partículas de CsHSO4 mostrou-se relevante a partir de temperaturas acima de 100 ºC, nas quais observou-se o crescimento de um pico na região do canal do ionômero da membrana. As análises de XAFS, mostraram que as distancias interatomicas do elemento Cs, na transformada de Fourier do espaço-k, não mostraram diferenças significativas nos três ciclos térmicos exercidos na membrana, sugerindo assim uma estabilidade térmica para todo o sistema. As modelagens de EXAFS para determinação dos primeiros vizinhos será fundamental para entender o ambiente químico ao redor do elemento Cs.


MEMBROS DA BANCA:
Presidente - Interno ao Programa - 1282172 - ROBERTO GOMES DE AGUIAR VEIGA
Membro Titular - Examinador(a) Interno ao Programa - 2347767 - MATHILDE JULIENNE GISELE CHAMPEAU FERREIRA
Membro Titular - Examinador(a) Externo ao Programa - 1734912 - ROOSEVELT DROPPA JUNIOR
Membro Suplente - Examinador(a) Interno ao Programa - 2604737 - EVERALDO CARLOS VENANCIO
Membro Suplente - Examinador(a) Interno ao Programa - 2604128 - ALEXANDRE JOSE DE CASTRO LANFREDI
Notícia cadastrada em: 15/11/2020 01:33
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