Disserta????o
Desenvolvimento de membranas ani??nicas obtidas por enxertia via irradia????o para aplica????o em c??lulas a combust??vel alcalinas
Development of anionic membranes produced by radiation-grafting for alkaline fuel cell applications
Registro en:
10.11606/D.85.2017.tde-12062017-093623
Autor
PEREIRA, CLOTILDE C.
Resumen
As membranas de troca ani??nica s??o uma alternativa promissora para o desenvolvimento de eletr??litos mais eficientes para c??lulas a combust??vel alcalinas. Em geral, as membranas de troca ani??nica s??o ion??meros capazes de conduzir ??ons hidroxila devido aos grupos quatern??rio de am??nio e t??m como caracter??stica elevado pH equivalente. Com o objetivo de desenvolver membranas ani??nicas qu??mica e termicamente est??veis, com satisfat??ria condutividade i??nica para aplica????o em c??lulas a combust??vel alcalinas, as membranas ani??nicas foram sintetizadas a partir de pol??meros base de polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno de ultra alto peso molecular (PEUHMW), poli(etileno-co-tetrafluoroetileno) (PETFE) e poli(tetrafluoroetilleno-co-hexafluoroetileno) (PFEP) previamente irradiados nas fontes de radia????o gama de 60Co ou com feixe de el??trons, para enxertia do mon??mero de estireno e funcionalizados com trimetilamina para incorpora????o dos grupos quatern??rio de am??nio. As membranas resultantes foram caracterizadas por espectroscopia de resson??ncia paramagn??tica eletr??nica (EPR), espectroscopia Raman, termogravimetria (TG), espectroscopia de imped??ncia eletroqu??mica (EIS), al??m da determina????o do grau de enxertia, capacidade de absor????o de ??gua por gravimetria e capacidade de troca i??nica, por titula????o. As membranas sintetizadas com os pol??meros LDPE e UHMWPE pr??-irradiados a 70 kGy com feixe de el??trons e armazenadas a baixa temperatura (-70 ??C) por at?? 10 meses, mostraram resultados de condutividade i??nica, quando na forma (OH-), de 29 mS.cm-1 e 14 mS.cm-1 a 65 ??C, respectivamente. Os filmes de PFEP irradiados no processo simult??neo mostram n??veis de enxertia insuficientes para a s??ntese de membranas ani??nicas, necessitando maiores estudos para aperfei??oar os processos de irradia????o e enxertia. As membranas baseadas em PETFE, pr??-irradiadas a 70 kGy com feixe de el??trons e armazenadas a baixa temperatura (-70 ??C) por at?? 10 meses, mostraram maior condutividade i??nica, quando na forma hidroxila (OH-), com valores de condutividade i??nica entre 90 mS.cm-1 e 165 mS.cm-1 na faixa de temperatura entre 30 e 60 ??C. Estes resultados mostraram que membranas de LDPE, UHMWPE e PETFE s??o eletr??litos promissores para a aplica????o em c??lulas a combust??vel alcalinas. Disserta????o (Mestrado em Tecnologia Nuclear) IPEN/D Instituto de Pesquisas Energ??ticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP