Orientador: Margarita Ballester Cardona

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica

Resumo: Na produção de hidrogênio por eletrólise de água, o amianto é comumente utilizado como diaftagma para se separar os gases produzidos nos eletrodos. O amianto, entretanto, apresenta problemas de corrosão, custo e toxidade. Materiais poliméricos alternativos foram avaliados com o objetivo de...

Resumo: Na produção de hidrogênio por eletrólise de água, o amianto é comumente utilizado como diaftagma para se separar os gases produzidos nos eletrodos. O amianto, entretanto, apresenta problemas de corrosão, custo e toxidade. Materiais poliméricos alternativos foram avaliados com o objetivo de substituir o amianto. Esses materiais devem ser resistentes ao meio alcalino, à temperatura acima de 100 °C e ao oxigênio nascente. Também devem ser porosos de modo a não interferir demasiadamente na condutividade da solução e ter resistência mecânica. Para a avaliação das características citadas, os polímeros selecionados foram submetidos a quatro ensaios: tempo de vida, condutividade, resistência à oxidação e tração. Foram analisadas as variações mássica e dimensional, o aumento de resistência iônica da solução na presença do polímero e a perda de resistência mecânica. Os materiais ensaiados, além do amianto foram: poli(sulfeto de fenileno) (PPS), poli(tetra fluoretileno) (pTFE), polissulfona,Nafion e amianto recoberto com polissulfona. Todos esses materiais tiveram melhor desempenho que o amianto, sendo que PPS e PTFE foram os melhores. Como a polissulfonaaumentou demasiadamente a resistividade do eletrólito, foi produzida uma blenda com o fim de se aumentar a porosidade

Abstract: Altemative polymeric materiaIs were evaluated to substitute asbestos tissues, which are used as diaphragm in water electrolysis. These materiaIs must be resistant to alkaline medium, temperature above 100°C and oxygen in molecular formo. They must also be porous, in a way to not decrease...

Abstract: Altemative polymeric materiaIs were evaluated to substitute asbestos tissues, which are used as diaphragm in water electrolysis. These materiaIs must be resistant to alkaline medium, temperature above 100°C and oxygen in molecular formo. They must also be porous, in a way to not decrease the conductivity of the electrolyte toa much and they must have mechanical resistance. Selected polymers were submitted to four tests to evaluate their characteristics: lifetime, conductivity, resistance to oxidation and tensile strength. Weight and area variations were analyzed, as well as the increase of the ionic resistance of solution in presence of the polymers and the changes in their mechanical resistance. Tested materials were: poly(phenylene sulfide) (PPS), poly (tetrafluorethylene) (pTFE), Nafion, polysulfone and asbestos coated with polysulfone. AlI these materiaIs had best performance than asbestos, specially PPS and PTFE. Polysulfone increased ionic resistance of the electrolyte, so, a blend was produced to increase the porosity