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Preparação e caracterização de polieletrólitos para célula a combustível baseados em poli(indeno) e álcool polivinílico

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Preparação e caracterização de polieletrólitos para célula a combustível baseados em poli(indeno) e álcool polivinílico

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Título Preparação e caracterização de polieletrólitos para célula a combustível baseados em poli(indeno) e álcool polivinílico
Autor Cavalheiro, Ricardo da Silva
Orientador Forte, Maria Madalena de Camargo
Data 2010
Nível Graduação
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Instituto de Química. Curso de Química: Bacharelado.
Assunto Polieletrólitos
Resumo Este trabalho teve como objetivo a preparação e caracterização de um polieletrólito utilizando como precursores poliméricos o poli(indeno) (PInd) e o álcool polivinílico (PVA) para uso em células a combustíveis que utilizam membranas de troca iônica poliméricas (PEMFC). O PInd foi sulfonado com sulfato de acetila, produzindo a funcionalização da cadeia polimérica principal através da inserção de grupos ácido sulfônico, que são os responsáveis pela condutividade dos prótons. O PVA foi utilizado junto ao poli(indeno) sulfonado (SPInd) no intuito de proporcionar flexibilidade e elasticidade as membranas já que o polímero PInd possui uma estrutura rígida devido aos anéis aromáticos presentes na sua cadeia principal impossibilitando a produção de membranas. As membranas obtidas foram caracterizadas por espectroscopia de infravermelho (IV), grau de sulfonação (GS), capacidade de troca iônica (CTI), grau de inchamento (AA) e condutividade (EIE), a fim de avaliar os efeitos da funcionalização e seu comportamento a medida em que é alterada a composição das membranas. Estas membranas também foram caracterizadas quanto às suas propriedades térmicas por análise termogravimétrica (TGA) e por calorimetria diferencial de varredura (DSC). Os resultados mostram que a rota de sulfonação utilizada é eficiente proporcionando um alto grau de sulfonação (58%), e as alterações composicionais provocam variações nas propriedades e desempenho das membranas, a maior concentração da espécie sulfonada aumenta a capacidade de troca e condutividade de prótons, mas também aumenta a absorção de água. Entretanto, os resultados obtidos para a condutividade das membranas (10-6 S.cm-1) ainda são inferiores aos exibidos pelas membranas comercialmente disponíveis (10-3 a 10-2 S.cm-1). Quanto à estabilidade térmica das membranas, estas suportaram a altas temperaturas muito acima da temperatura de operação de uma PEMFC.
Tipo Trabalho de conclusão de graduação
URI http://hdl.handle.net/10183/28613
Arquivos Descrição Formato
000771289.pdf (637.9Kb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

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