Obtenção e caracterização de membranas de Pd-Ni obtidas por eletrodeposição

Abstract

Hydrogen consists in a valuable substance, largely used in the world, reaching the order of 5 billion cubic meters per year. Considered a clean fuel, since it generates only water in its combustion, this gas, when in the liquid state, produces up to three times more heat than petroleum, for example1. One of the main stages in the production of this gas is its purification, the separation of this gas from others. And the usage of Pd-Ni membranes has gained high support due to its proprieties, of high selectivity and permeability to hydrogen. In this paper, Pd, Ni and Pd-Ni membranes with different Ni contents were obtained on vitreous carbon and carbon steel, studied about its electroplating parameters and characterized about morphology, structure, chemical composition and hydrogen permeation. Thus, it was possible to verify the viability of obtaining Pd- Ni membranes with different Ni content varying the the electroplating solution composition. Beside that, a higher current density during the electroplating raises the Ni content in the alloy. It was also possible to verify trough ray-x diffractograms there was formation of the alloy, trough the incorporation of Ni in the Pd structure. In relation to the hydrogen permeation, Pd-Ni membranes showed an intermediary behavior compared to the Pd and Ni

O hidrogênio consiste em uma valiosa substância amplamente utilizada no mundo, chegando à ordem de 5 bilhões de metros cúbicos por ano. Considerado um combustível limpo, pois gera apenas água na sua combustão, este gás, quando no estado liquido, produz até três vezes mais calor por libra que o petróleo, por exemplo1. Uma das principais etapas na produção deste gás é a sua purificação, a separação deste gás de outros, e a utilização de membranas de Pd-Ni tem ganhado elevado suporte devido à suas propriedades, de alta seletividade e permeabilidade ao hidrogênio. Neste trabalho membranas de Pd e Ni puros e Pd-Ni com diferentes teores de Ni foram obtidas sobre carbono vítreo e aço carbono, caracterizadas quanto a morfologia, estrutura, composição química, comportamento eletroquímico e permeação de hidrogênio. Foi possível verificar a viabilidade de se obter membranas de Pd-Ni com diferentes teores de Ni variando a composição da solução de eletrodeposição. Além disso, uma maior densidade de corrente durante a eletrodeposição aumenta o teor de Ni na liga. Também foi possível notar, através dos difratogramas de raios-x que houve formação de uma liga, através da incorporação de Ni na estrutura do Pd. Essas ligas apresentaram uma superfície mais rugosa quanto maior fosse o teor de Ni em sua estrutura. Com relação à permeação de hidrogênio, membranas de Pd-Ni apresentaram comportamentos intermediários, quando comparadas ao Pd e ao Ni