Descripción del proyecto
LAS PILAS DE COMBUSTIBLE DE ALCOHOL DIRECTO (DAFC) HAN ATRAIDO RECIENTEMENTE MUCHO INTERES DEBIDO A SU GRAN POTENCIAL COMO FUENTE DE ENERGIA LIMPIA, PARA MEJORAR LA EFICIENCIA DE LA ELECTROOXIDACION DEL ALCOHOL EN EL ANODO, LOS TRABAJOS SE DIRIGEN PRINCIPALMENTE AL DESARROLLO DE NUEVOS CATALIZADORES, LA FASE METALICA SE DISPERSA GENERALMENTE SOBRE UN SOPORTE CONDUCTOR, COMO LOS NEGROS DE CARBONO, CON UN AREA SUPERFICIAL ELEVADA PARA CONSEGUIR UNA DISPERSION DEL METAL ALTA, RECIENTEMENTE, ADEMAS DE AL DESARROLLO DE NUEVOS CATALIZADORES, SE HA PRESTADO GRAN ATENCION AL USO DE NUEVOS MATERIALES CARBONOSOS COMO SOPORTE DE ELECTROCATALIZADORES PARA CONSEGUIR UN RENDIMIENTO OPTIMO DEL CATALIZADOR,LOS SOPORTES ELECTROCATALITICOS DEBEN SATISFACER ALGUNOS REQUERIMIENTOS, EN ESTE PROYECTO, SE PROBARAN TRES TIPOS DE SOPORTES: NANOFIBRAS DE CARBONO, NANOESPIRALES DE CARBONO Y CARBONES MESOPOROSOS ORDENADOS, YA QUE POSEEN LA CAPACIDAD DE MEJORAR TANTO LA DISPERSION COMO LA UTILIZACION DE LAS PARTICULAS METALICAS, LOS CARBONES MESOPOROSOS ORDENADOS TIENEN UNA ELEVADA AREA SUPERFICIAL, GRAN VOLUMEN DE POROS Y UN TAMAÑO DE PORO CONTROLABLE, LAS NANOFIBRAS DE CARBONO PRESENTAN UNA CONDUCTIVIDAD ELECTRICA ELEVADA Y ALTA MESOPOROSIDAD, MIENTRAS QUE LAS NANOESPIRALES DE CARBONO TIENEN ALTA CRISTALINIDAD, UN AREA SUPERFICAL RELATIVAMENTE ELEVADA Y UNA ESTRUCTURA POROSA ABIERTA Y ACCESIBLE, SIN EMBARGO, ESTOS MATERIALES CONTIENEN SOLAMENTE UNA PEQUEÑA CANTIDAD DE GRUPOS OXIGENADOS SUPERFICIALES, LO QUE PODRIA NO SER ADECUADO PARA ESTA APLICACION, PERO SU QUIMICA SUPERFICIAL SE PUEDE MODIFICAR FACILMENTE MEDIANTE TRATAMIENTOS DE OXIDACION CON EL FIN DE CREAR GRUPOS FUNCIONALES QUE MEJOREN LA INTERACCION METAL-SOPORTE,LOS MATERIALES CARBONOSOS PREPARADOS SE CARACTERIZARAN MEDIANTE TERMOGRAVIMETRIA (TG/DTG), OXIDACION A TEMPERATURA PROGRAMADA (TPO), MICROSCOPIA ELECTRONICA (TEM, SEM), FISISORCION DE NITROGENO, DIFRACCION DE RAYOS X (XRD) Y CONDUCTIVIDAD ELECTRICA, LOS RESULTADOS NOS PERMITIRAN CONOCER LA ESTRUCTURA, EL CARACTER GRAFITICO O AMORFO, LAS PROPIEDADES TEXTURALES Y LA MORFOLOGIA DE LOS MATERIALES CAROBONOSOS, A PARTIR DE ESTOS RESULTADOS SE SELECCIONARAN TRES MATERIALES CARBONOSOS DE CADA TIPO DE MATERIAL CON DIFERENTES PROPIEDADES PARA REALIZAR UN ESTUDIO DE FUNCIONALIZACION, LA SELECCION DE ESTOS MATERIALES SE REALIZARA EN FUNCION DE SU ESTRUCTURA Y SU CONDUCTIVIDAD ELECTRICA, LA QUIMICA SUPERFICIAL DE LOS MATERIALES MODIFICADOS SE ESTUDIARA MEDIANTE DESORCION A TEMPERATURA PROGRAMADA, ESPECTROSCOPIA DE INFRARROJOS, XPS Y ANALISIS ELEMENTAL, LA CARACTERIZACION TEXTURAL Y MORFOLOGICA SE REALIZARA MEDIANTE FISISORCION DE NITROGENO, XRD, SEM Y TEM, ALGUNOS DE ESTOS MATERIALES FUNCIONALIZADOS SE SELECCIONARAN Y SE UTILIZARAN EN EL ICB Y LA ULL PARA DEPOSITAR , LA SELECCION DE ESTOS MATERIALES SE REALIZARA EN FUNCION DEL CONTENIDO DE GRUPOS OXIGENADOS SUPERFICIALES Y LA CONSERVACION DE SU ESTRUCTURA ORIGINAL,SE PREPARARAN CATALIZADORES PARA EL CATODO Y EL ANODO MEDIANTE EL METODO DE INTERCAMBIO IONICO, Y SUS PROPIEDADES ESTRUCTURALES, FUNCIONALES Y ELECTRONICAS, ASI COMO LAS DE LOS CATALIZADORES DE PREPARADOS EN LA ULL SE CARACTERIZARAN EN EL ICB, ADEMAS SE LLEVARA A CABO LA CARACTERIZACION ELECTROQUIMICA DE NUESTROS CATALIZADORES, ALGUNOS DE LOS CATALIZADORES DE PT SOPORTADOS SOBRE MATERIALES CARBONOSOS AVANZADOS SE PROBARAN EN LA DESHIDROGENACION DE LA DECALINA, QUE ES UN POSIBLE SISTEMA PARA EL ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE DE HIDROGENO, NANOFIBRAS DE CARBON\MATERIALES CARBONOSOS MESOPOROSOS ORDENA\CARBON NANOCOILS\ELECTROCATALIZADORES\PILAS DE COMBUSTIBLE DE ALCOHOLES DIRECT