Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4366
Registro completo de metadados
Campo DCValorIdioma
dc.creatorDOMINGUES, Leonardo Ribeiro-
dc.date.issued2025-10-22-
dc.identifier.citationDOMINGUES, Leonardo Ribeiro. Nióbio como aditivo metálico na hidrólise de ligas de alumínio para a geração de hidrogênio verde. 2025. 118 f. Dissertação. (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4366-
dc.description.abstractThe hydrolysis route of aluminum alloys has been gaining prominence for producing green hydrogen in a clean, simple, and in situ manner, reducing costs associated with transportation and storage. However, this route still requires research aimed at improving the reaction yield. In this context, the addition of various metallic additives to aluminum through high-energy milling has been studied. Although it has theoretical potential, the use of niobium as an additive does not have extensive literature on this topic. With a focus on understanding the role of this additive, this study produced Al-Nb samples with compositions of 80, 85, 90, and 95% aluminum, respectively. The use of niobium as an additive in combination with bismuth was also evaluated, given the widespread use of bismuth in the literature, and for comparative purposes, pure aluminum milled for 7 hours was also assessed. With the exception of pure aluminum, the samples were milled for 15 and 21 hours at 300 rpm with a ball-to-powder mass ratio of 1:30. The morphology of the samples, as well as the distribution of the additives, were characterized by X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), and particle size analysis. The hydrolysis reaction was conducted in an aqueous medium containing 0.5 mol·L⁻¹ NaOH at 30 °C. The incorporation of niobium into aluminum promoted an increase in the reaction yield, with the 95 wt.% Al-5 wt.% Nb mixture achieving 90% yield in the hydrogen production reaction. This effect was attributed to structural defects introduced into the aluminum particles during milling, along with the additive. The hydrogen production rate was also evaluated, reaching a maximum value of 116.8 ml/min in the sample containing bismuth. This result was influenced by particle size, as well as by the anodic activation effect caused by the difference in reduction potential of the additives relative to aluminum. The study demonstrated the potential of niobium and its combined use with bismuth, providing initial data for further research on the topic.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Itajubápt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectHidrogênio verdept_BR
dc.subjectMetalurgia do pópt_BR
dc.subjectNióbiopt_BR
dc.subjectCorrosãopt_BR
dc.subjectHidrólisept_BR
dc.titleNióbio como aditivo metálico na hidrólise de ligas de alumínio para a geração de hidrogênio verdept_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.date.available2026-03-11-
dc.date.available2026-03-11T14:03:57Z-
dc.date.accessioned2026-03-11T14:03:57Z-
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/2407943781516885pt_BR
dc.contributor.advisor1MELO, Mírian de Lourdes Noronha Motta-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7222063849735570pt_BR
dc.contributor.advisor-co1MELO, Mírian de Lourdes Noronha Motta-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7222063849735570pt_BR
dc.description.resumoA rota de hidrólise de ligas de alumínio vêm ganhando destaque por produzir hidrogênio verde de forma limpa, simples e in loco, reduzindo custo com transporte e armazenamento. Porém esta rota ainda necessita de pesquisas com objetivo de melhorar o rendimento da reação, neste contexto a adição de diversos aditivos metálicos ao alumínio através da moagem de alta energia vem sendo estudada. Embora possua potencial teórico, o uso do nióbio como aditivo não apresenta vasta literatura neste tópico. Com foco em entender o papel deste aditivo, este estudo fabricou amostras Al-Nb com composição de 80, 85, 90 e 95% de alumínio respectivamente. O uso do nióbio como aditivo em conjunto com o bismuto também foi avaliado, dado o vasto uso do bismuto na literatura e para efeito comparativo o alumínio puro moído no tempo de 7 horas também foi avaliado. Com exceção do alumínio puro as amostras foram moídas nos tempos de moagem de 15 e 21 horas a 300 rpm com um proporção massa-bola de 1:30. A morfologia das amostras assim como a distribuição dos aditivos foi caracterizadas por Difração de raios X (DRX), Microscopia eletrônica de varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS) e granulometria. A reação de hidrólise foi conduzida em meio aquoso contendo 0.5 mol·L⁻¹ NaOH a 30 °C. A incorporação do nióbio ao alumínio promoveu aumento no rendimento da reação, a mistura 95 wt.% Al-5 wt.% Nb atingiu 90% de rendimento na reação de produção de hidrogênio. Este efeito foi atribuído a defeitos estruturais introduzidos nas partículas de alumínio durante a moagem em conjunto com o aditivo. A taxa de produção de hidrogênio também foi avaliada atingindo valor máximo de 116,8 ml/min na amostra contendo bismuto. Este resultado foi influenciado pelo tamanho da partícula assim como pelo efeito de ativação anódica causado pela diferença de potencial de redução dos aditivos em relação ao alumínio. O estudo mostrou o potencial do nióbio, e de seu uso em conjunto com o bismuto fornecendo dados iniciais para estudos mais aprofundados sobre o tema.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentIEM - Instituto de Engenharia Mecânicapt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Mecânicapt_BR
dc.publisher.initialsUNIFEIpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICApt_BR
Aparece nas coleções:Dissertações

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Dissertação_2026026.pdf14,74 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.