Efecto del Pt en la cinética de sorción de H2 en material polimérico basado en óxido de Mn
Autores: Pedicini, Rolando; Sigalas, Michalis
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Efecto del Pt en la cinética de sorción de H2 en material polimérico basado en óxido de Mn
Categoría
Energía
Subcategoría
Energías renovables
Palabras clave
Material
óxido de Mn
Matriz polimérica
Catalizador de Pt
Cinética de absorción
Teoría del Funcional de Densidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Estudios recientes han demostrado cómo un material basado en óxido de Mn, soportado por una matriz polimérica, muestra una interesante capacidad de absorción de H2 en condiciones de temperatura y presión no drásticas, incluso si la cinética de reacción es particularmente lenta. En este estudio, por lo tanto, se añadieron dos porcentajes diferentes de Pt (5 y 10 % en peso) a una muestra compuesta, que contenía 50 % en peso de óxido de Mn, a través de una técnica de molienda en bola para verificar la reducción en la cinética de absorción de la cantidad de catalizador añadido. El efecto de la cantidad de catalizador en la matriz compuesta se investigó a través de análisis morfológicos de tipos SEM-EDX y TEM, con los cuales se encontró que la distribución de Pt es más homogénea en comparación con la muestra que contiene 5 %. Estudios de XRD confirmaron la presencia simultánea de la estructura amorfa del polímero y la estructura cristalina de Pt, y pruebas de absorción con el método de Sievert verificaron una mejor reacción cinética de la muestra con 10 % de Pt. En paralelo, se realizó un estudio de modelado, utilizando la Teoría de Funcionales de Densidad (DFT) ab initio. La supercelda para este estudio fue Mn22Pt2O48. El número de átomos de H aumentó gradualmente, comenzando desde 2 (Mn22Pt2O48H2), donde la energía de desorción inicial fue de 301 kJ/mol, hasta 211 kJ/mol para 12 átomos de H (Mn22Pt2O48H12). A partir del valor experimental de absorción de H2 (0.22 % en peso), se calculó el número de átomos de H respectivos (n = 5), y la energía de desorción correspondiente fue igual a aproximadamente 273 kJ/mol.
Descripción
Estudios recientes han demostrado cómo un material basado en óxido de Mn, soportado por una matriz polimérica, muestra una interesante capacidad de absorción de H2 en condiciones de temperatura y presión no drásticas, incluso si la cinética de reacción es particularmente lenta. En este estudio, por lo tanto, se añadieron dos porcentajes diferentes de Pt (5 y 10 % en peso) a una muestra compuesta, que contenía 50 % en peso de óxido de Mn, a través de una técnica de molienda en bola para verificar la reducción en la cinética de absorción de la cantidad de catalizador añadido. El efecto de la cantidad de catalizador en la matriz compuesta se investigó a través de análisis morfológicos de tipos SEM-EDX y TEM, con los cuales se encontró que la distribución de Pt es más homogénea en comparación con la muestra que contiene 5 %. Estudios de XRD confirmaron la presencia simultánea de la estructura amorfa del polímero y la estructura cristalina de Pt, y pruebas de absorción con el método de Sievert verificaron una mejor reacción cinética de la muestra con 10 % de Pt. En paralelo, se realizó un estudio de modelado, utilizando la Teoría de Funcionales de Densidad (DFT) ab initio. La supercelda para este estudio fue Mn22Pt2O48. El número de átomos de H aumentó gradualmente, comenzando desde 2 (Mn22Pt2O48H2), donde la energía de desorción inicial fue de 301 kJ/mol, hasta 211 kJ/mol para 12 átomos de H (Mn22Pt2O48H12). A partir del valor experimental de absorción de H2 (0.22 % en peso), se calculó el número de átomos de H respectivos (n = 5), y la energía de desorción correspondiente fue igual a aproximadamente 273 kJ/mol.