Μονάδα:
Τμήμα ΧημείαςΒιβλιοθήκη Σχολής Θετικών Επιστημών
Ημερομηνία κατάθεσης:
2023-03-29
Συγγραφέας:
ΠΕΡΟΥ ΦΙΛΙΠΠΟ
Στοιχεία επταμελούς επιτροπής:
ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΚΥΡΙΤΣΗΣ, Καθηγητής, Τμήμα Χημείας ΕΚΠΑ
ΧΡΙΣΤΙΑΝΑ ΜΗΤΣΟΠΟΥΛΟΥ Καθηγήτρια ΕΚΠΑ
ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΣΤΕΡΙΩΤΗΣ Διευθυντής Ερευνών, ΙΝΝ, ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος»
ΙΩΑΝΝΗΣ ΠΑΠΑΕΥΣΤΑΘΙΟΥ Καθηγητής ΕΚΠΑ
ΕΛΕΝΗ ΕΥΘΥΜΙΑΔΟΥ Επίκουρος Καθηγήτρια ΕΚΠΑ
ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΜΕΘΕΝΙΤΗΣ Αναπληρωτής Καθηγητής ΕΚΠΑ
ΓΕΩΡΓΙΑ ΧΑΡΑΛΑΜΠΟΠΟΥΛΟΥ Διευθύντρια Ερευνών, ΙΠΡΕΤΕΑ, ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος»
Πρωτότυπος Τίτλος:
Development of nanocomposite materials for hydrogen storage
Γλώσσες διατριβής:
Αγγλικά
Μεταφρασμένος τίτλος:
Ανάπτυξη νανοσύνθετων υλικών για αποθήκευση υδρογόνου
Περίληψη:
Τα βοροϋδρίδια παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για διεργασίες αποθήκευσης υδρογόνου σε χαμηλές πιέσεις, λόγω της πολύ υψηλής περιεκτικότητας σε υδρογόνο. Ωστόσο, η ιδιαίτερη σταθερότητά τους και οι υψηλές θερμοκρασίες που απαιτούνται για την διάσπασή τους δεν ευνοούν την πρακτική τους εφαρμογή. Μια ενδιαφέρουσα προσέγγιση για την κατάλληλη τροποποίηση των θερμοδυναμικών ιδιοτήτων τους σχετίζεται με την μορφοποίησή τους σε σωματίδια νανοκλίμακας μέσω περιορισμού σε νανοπόρους. Στόχος της παρούσας διατριβής ήταν η μελέτη των ιδιοτήτων αποθήκευσης-αποδέσμευσης υδρογόνου ευτηκτικών μιγμάτων βοροϋδριδίων, όπως LiBH4 – NaBH4 (LiNa) και LiBH4 – KBH4 (LiK), μετά την εισαγωγή τους (μέσω διήθησης τήγματος) στους πόρους μεσοπορωδών υλικών ανθρακικής βάσης. Παρατηρήθηκε ότι και για τα δύο ευτηκτικά μίγματα, η εισαγωγή τους στους πόρους άνθρακα τύπου CMK3 και αερογέλης άνθρακα (CA-20) με διάμετρο 5 και 25 nm, αντίστοιχα, βελτιώνει την κινητική ενώ επιτρέπει και τη μερική αντιστρεψιμότητα της αντίδρασης αφυδρογόνωσης / υδρογόνωσης μετά από 5 κύκλους. Ενώ οι αντιδράσεις αφυδρογόνωσης των σύμπλοκων υδριδίων είναι μη αναστρέψιμες, τα σύνθετα συστήματα άνθρακα/βοροϋδριδίων παρουσιάζουν σταθερή αναστρέψιμη πρόσληψη H2 περίπου 3.5-4 wt% για τα σύνθετα LiNa / CMK-3 και CA-20 και περίπου 3 wt% H2 για τα αντίστοιχα υλικά με LiK. Η αντίστοιχη μελέτη σύνθετων υλικών με μη πορώδεις δίσκους άνθρακα (Carbon Disks, CD), επίσης έδειξε βελτίωση στις ιδιότητες απελευθέρωσης υδρογόνου από τα βοροϋδρίδια, υποδηλώνοντας ότι η επιφάνεια του άνθρακα μπορεί να δράσει καταλυτικά και να βοηθήσει την διάσπαση των βοροϋδριδίων. Ωστόσο, ο νανοπεριορισμός στους πόρους φαίνεται να παίζει θεμελιώδη ρόλο στην αντιστρεπτότητα της αντίδρασης υδρογόνωσης, τουλάχιστον για την περίπτωση του μείγματος LiBH4 – KBH4. Η συμπεριφορά αυτή μπορεί να σχετίζεται με έναν συνδυασμό φαινομένων όπως με την καταλυτική δράση της επιφάνειας του άνθρακα, τη νανοδιάσταση των σωματιδίων βοροϋδριδίου και/ή τον περιορισμό μη αντιστρέψιμων πλευρικών αντιδράσεων.
Κύρια θεματική κατηγορία:
Θετικές Επιστήμες
Λέξεις-κλειδιά:
Αποθήκευση υδρογόνου, μεσοπορώδη υλικά, νανοπεριορισμός, σύμπλοκα υδρίδια, βοροϋδρίδια, ευτηκτικά μίγματα
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
0
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
339
