Modificação química do polibutadieno líquido hidroxilado para aplicação em membranas poliméricas para células a combustível

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Autor(es): dc.contributorOliveira, Maria Aparecida Ferreira César, 1963--
Autor(es): dc.contributorUniversidade Federal do Paraná. Setor de Ciencias Exatas. Programa de Pós-Graduaçao em Química-
Autor(es): dc.creatorFerraz, Fernando Augusto-
Data de aceite: dc.date.accessioned2019-08-22T00:21:04Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2019-08-22T00:21:04Z-
Data de envio: dc.date.issued2011-04-14-
Data de envio: dc.date.issued2011-04-14-
Data de envio: dc.date.issued2011-04-14-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://hdl.handle.net/1884/25495-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/1884/25495-
Descrição: dc.descriptionResumo: Dentre os diferentes métodos de geração de energia destacam-se as células a combustível devido à sua capacidade de converter a energia química em energia elétrica, sem a necessidade de combustão. Uma grande atenção tem sido dada para as células a combustível por seu enorme potencial de aplicação de uso residencial, comercial e industrial, visando à produção de energia elétrica de maneira mais limpa. Uma vez que materiais poliméricos têm sido amplamente empregados como eletrólitos, em membranas trocadoras de prótons de células a combustível (PEMFC), neste trabalho, propõe-se o esenvolvimento de novos materiais poliméricos para uso em células PEM, a partir da utilização do polibutadieno líquido hidroxilado (PBLH) na composição das PEMFC. O PBLH é um polímero insaturado idroxilado que apresenta uma variedade de grupos funcionais e de sítios reativos, cujas propriedades e reatividade foram exploradas neste trabalho. Inicialmente foram realizadas reações de esterificação e transesterificação dos grupamentos hidroxílicos do polímero, gerando vários ésteres poliméricos, os quais foram submetidos à reação com estireno. Os copolímeros formados foram utilizados na obtenção de materiais poliméricos ulfonados através da introdução de grupamentos sulfônicos nos anéis aromáticos oriundos das unidades de estireno. Na sulfonação dos copolímeros com ácido sulfúrico concentrado foi observada a degradação oxidativa do material que ocorreu devido à presença de ligações duplas na estrutura do polímero. Em razão disso, foram investigadas várias reações visando a extinção das ligações duplas do polímero: reações de halogenação, hidrogenação e de eterificação, visando obter materiais com maior resistência à degradação oxidativa. Os derivados halogenados, produtos das reações de adição de bromo à ligação dupla, interconversão de haletos e halogenação das posições alílicas, apresentaram resultados pouco conclusivos e baixas conversões, fazendo com que o estudo destas reações fosse temporariamente suspenso. pesar das diversas metodologias investigadas, a redução total das ligações duplas só foi possível pela hidrogenação utilizando -toluenossulfonilhidrazida. O PBLH hidrogenado foi submetido à reação de transesterificação com metacrilato de metila para a obtenção de um éster polimérico, sendo copolimerizado com estireno. O copolímero apresentou uma boa resistência à degradação oxidativa frente à reação de sulfonação. Uma outra estratégia de redução do teor de ligações duplas do PBLH foi investigada através da formação de éteres aromáticos por reação com fenol na presença de um catalisador ácido. Esta estratégia resultou na introdução parcial de anéis aromáticos, variando de 50 a 93% o teor de éteres fenílicos formados. Estes anéis aromáticos foram submetidos à reação de sulfonação utilizando o sulfato de cetila como agente sulfonante, o que possibilitou a formação de membranas com teores de grupos sulfônicos de 2,4, 2,5 e 2,8 mmol/g de polímero seco, a partir dos copolímeros PBLH-Fenol 80, 98 e 117 espectivamente. As membranas poliméricas sulfonadas obtidas neste trabalho apresentaram valores bem superiores aos das membranas comerciais Nafion® , que possuem uma capacidade de troca iônica na faixa de 0,67 até 1,25 mmol/g de grupos sulfônicos.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
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Palavras-chave: dc.subjectTeses-
Palavras-chave: dc.subjectCelulas a combustivel-
Palavras-chave: dc.subjectReações quimicas-
Título: dc.titleModificação química do polibutadieno líquido hidroxilado para aplicação em membranas poliméricas para células a combustível-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional - Rede Paraná Acervo

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