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I Congresso de Iniciação Científica e Pós-Graduação –Florianópolis (SC) –setembro 2010
DESENVOLVIMENTO DE MEMBRANAS HÍBRIDAS NANOESTRUTURADAS
PARA APLICAÇÃO EM CÉLULAS DE COMBUSTÍVEL 1
Modificação de poli (aril-éter-cetona) com polissilsesquioxanos fosfonados
Sérgio Henrique Pezzin 2 , Mariana Peixoto 3 , Luiz Coelho 4 , Kelen Rossi de Aguiar 5
Palavras-chave: s-peek, célula a combustível, polissiloxano.
A célula a combustível é um dispositivo que converte energia química proveniente da oxidação do
combustível em energia elétrica gerando água e calor, sendo constituída de uma membrana de troca
protônica entre duas camadas de catalisador. Membranas híbridas organo-inorgânicas para aplicação
em célula a combustível foram preparadas utilizando poli (éter-éter-cetona) sulfonada (S-PEEK) com
grau de sulfonação entre 50-60%. Copolissilsesquioxanos fosfonados foram sintetizados e utilizados
como carga inorgânica para aumento da condutividade protônica da membrana. Para a preparação dos
copolissiloxanos, dietilfosfatoetiltrietóxisilano (ph-TEOS) foi polimerizado com trietóxifenilsilano
(PTES) através do processo sol-gel. A formação de ligações Si-O-Si em 1018 cm -1 e o grau de
sulfonação da S-Peek foram determinados por Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de
Fourier (FTIR). Imagens de Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM) mostram que não houve
separação entre as fases orgânica e inorgânica e a análise por EDS mostra que o Si está
homogeneamente disperso pela membrana. Análise Termogravimétrica (TGA/DSC) e Espectroscopia
de Impedância Eletroquímica (EIE) foram feitas para avaliar estabilidade térmica e condutividade de
prótons, respectivamente. Desta forma o método de síntese dos copolissiloxanos fosfonados foi
eficiente e estes podem ser utilizados na modificação de S-PEEK para utilização em membranas
condutoras de prótons.
1 Projeto de Pesquisa - N o 1241/2008 – CCT-UDESC
2 Orientador, Professor do Departamento de Engenharia Mecânica CCT-UDESC – pezzin@joinville.udesc.br
3 Acadêmico(a) do Curso de Engenharia Mecânica CCT-UDESC, bolsista de iniciação científica PIBIC/CNPq.
4 Professor Participante do Departamento de Engenharia Mecânica – CCT-UDESC
5 Mestrando em Ciências e Engenharia de Materiais – CCT-UDESC