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- W1570297303 abstract "El hidrogeno es considerado como un buen candidato a ser utilizado como vector energetico del futuro por presentar, entre otras, propiedades tales como alta densidad energetica en relacion a su masa, posibilidad de ser utilizado en pilas, y poseer una combustion limpia. Su baja densidad a temperaturas cercanas a ambiente trae consigo que se tenga que almacenar a muy altas presiones, lo que imposibilita, por cuestiones de seguridad, su utilizacion en medios moviles. Una de las alternativas para disminuir la presion de almacenamiento es la utilizacion de materiales adsorbentes dentro de los depositos. El carbon activado es uno de los materiales adsorbentes mas prometedores para esta aplicacion, ya que se puede obtener con gran area superficial (> 3000m2/g), bajo coste de produccion y su quimica superficial puede ser cambiada facilmente. Ademas, una de las alternativas que se estan estudiando ultimamente para aumentar la capacidad de adsorcion de hidrogeno por carbones activados es la incorporacion de nanoparticulas metalicas. Lo que se espera de los metales es que aumenten la energia de interaccion entre la superficie del carbon activado y del hidrogeno, aumentando asi la capacidad de adsorcion de hidrogeno. De los diferentes posibles tipos de precursores de carbones activados, en este trabajo se ha utilizado un residuo de petroleo, el cual fue pirolizado para la obtencion de una brea que, posteriormente, fue activada quimicamente con KOH. La adsorcion de hidrogeno en carbones activados ocurre sobre todo en la porosidad mas estrecha, especialmente a temperaturas cercanas al ambiente. Un buen control del proceso de activacion es muy importante para la obtencion de carbones activados con gran volumen de microporos. En este sentido se ha estudiado la influencia de la estructura carbonosa del precursor. Asi, a partir de un residuo de petroleo se han obtenidas las breas, L, P y H con bajo, medio y alto contenido de mesofase respectivamente, variando la temperatura y tiempo de pirolisis. Una de las breas obtenidas, P, fue sometida a tratamientos termicos a diferentes temperaturas, 500oC ? 1500oC para obtener coques. Los coques y las breas fueron luego activadas con KOH. Se ha observado que cuanto mayor es el grado de carbonizacion del coque menor es el desarrollo de la porosidad y mas estrecha es la porosidad generada en el carbon activado. La capacidad de adsorcion de hidrogeno fue determinada a partir de isotermas de adsorcion de hidrogeno a -196oC hasta 1 bar, donde se ha encontrado una buena correlacion entre la capacidad de adsorcion de hidrogeno y el volumen de microporos. Tambien se ha encontrado una buena relacion entre el volumen de microporos estrechos y la capacidad adsorcion de hidrogeno a 25oC y a 100bar. Para cambiar la naturaleza quimica de la superficie del carbon activado con vistas a aumentar su capacidad de adsorcion de hidrogeno, se han preparado carbones activados que contienen B, Si, Ti y Fe mediante activacion quimica con KOH de breas dopadas. Las breas dopadas fueron obtenidas mezclando el residuo de petroleo con compuestos organometalicos que contienen el dopante de interes y haciendo una copirolisis de esta mezcla. La presencia de los dopantes cambia las caracteristicas de las breas como porcentaje de mesofase, textura optica, tamano cristalino, Lc y La, etc. Las breas con mayores valores de Lc llevaron a la obtencion de carbones activados con la porosidad menos desarrollada, pero mas estrecha. En general, los carbones activados dopados presentan gran desarrollo de la porosidad, con areas superficiales entre 2300 ? 3300 m2/g. Se ha visto que la capacidad de adsorcion de hidrogeno de los carbones activados dopados se relaciona con la porosidad por lo que los dopantes no afectan demasiado la capacidad de adsorcion de hidrogeno. Tan solo en el carbon dopado con hierro la capacidad de adsorcion de hidrogeno es mayor que la esperada para su porosidad. Estos resultados nos han animado a preparar carbones activados dopados con metales de la primera serie de transicion tales como Fe, Cu, Ni, Ti, Co y V. Ademas del tipo de metal, se ha estudiado el efecto de su concentracion en el desarrollo de la porosidad. Se ha observado que, en general, la presencia del metal lleva a un ensanchamiento de la porosidad y que los carbones dopados con baja proporcion de hierro y niquel, hasta 3% en la mezcla inicial, presentan mayor desarrollo de la porosidad que el carbon de referencia, PA, sin metal. Algunos experimentos de reaccion a temperatura programada (RTP) han permitido estudiar con mas detalle la activacion con KOH. En dichos experimentos se han obtenido los perfiles de evolucion de los gases H2, CO y CO2 liberados durante la reaccion de la brea con el KOH. Se ha observado que la porosidad del carbon activado se relaciona con la cantidad de H2 y CO liberada. La presencia del metal, especialmente en el caso del Fe a temperaturas por encima de 750oC, favorece la liberacion de CO y esta mayor gasificacion del carbon lleva a un mayor desarrollo de la porosidad. En estos carbones activados que contienen metales tambien se observa que, en general, cuanto mayor es el area superficial mayor es la capacidad de adsorcion de hidrogeno. Al objeto de establecer si los metales ejercen alguna influencia en las interacciones del hidrogeno sobre la superficie del carbon se ha determinado el calor isosterico de adsorcion de hidrogeno por aplicacion de la ecuacion de Clausius-Clapeyron a las isotermas de adsorcion de hidrogeno a -196oC, -78oC, 10oC, 25oC y 40oC. Los valores encontrados para los carbones dopados y el carbon sin dopar son similares a bajos cubrimientos. Sin embargo, al aumentar las cantidades adsorbidas se observa una mayor disminucion del calor isosterico de adsorcion de hidrogeno en el carbon sin dopante que en los carbones dopados con Cu y Fe, lo que indica que la interaccion del hidrogeno con la superficie en estos carbones es mayor. Aunque la mayoria de los carbones preparados son adecuados para la adsorcion de hidrogeno, no se han alcanzado los valores de capacidad de adsorcion estipulados por el DOE (USA) para su uso en aplicaciones moviles. Por tanto, es necesario continuar con las investigaciones encaminadas a aumentar el volumen de microporos estrechos y disminuir el tamano de particula de los metales." @default.
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