UNIVERSITA' DI PADOVA E CNISM

GRUPPO IDROGENO

Settore Materiali-Dipartimento di Ingegneria Meccanica (DIM)
Dipartimento di Fisica (DF)

Il Gruppo Idrogeno dell'Università di Padova, con sede operativa presso i dipartimenti di Ingegneria Meccanica (Settore Materiali) e di Fisica dell’Università di Padova, studia da alcuni anni materiali per lo stoccaggio di idrogeno in stato solido. Il laboratorio del gruppo è dotato della strumentazione per la preparativa (fra cui mulini ad alta energia per la preparazione di nanopolveri) e per la caratterizzazione morfologica e strutturale (fra cui diffrazione di raggi X e porosimetria). E' inoltre operante uno strumento GRC (Gas Reaction Controller, della Advanced Materials Co., USA), basato sul metodo volumetrico di Sievert, che consente di effettuare in modo automatico e ciclico misure di tipo cinetico e termodinamico sull’assorbimento e desorbimento di idrogeno da parte dei campioni in esame. Lo strumento permette le seguenti modalità di misura:

1. Acquisizione manuale o automatica di cinetiche di assorbimento/desorbimento e di isoterme di pressione-composizione.

2. Programmazione di operazioni in successione (fino a 12) anche in forma ciclica.

3. Controllo e gestione della temperatura durante le misure sia con temperatura costante, sia variabile linearmente.

I valori operativi di pressione di idrogeno e di temperatura (fino a 200 bar e 500°C, rispettivamente) sono idonei a studiare materiali anche in condizioni estreme.

Il Gas Reaction Controller di tipo Sievert utilizzato nel laboratorio	Pannello di controllo del Gas Reaction Controller da cui si possono seguire in tempo reale le operazioni svolte dallo strumento

Di seguito sono riportati degli esempi di misure di desorbimento di idrogeno (a) e di isoterme pressione-composizione (b) effettuate a diverse temperature su campioni di polvere di Mg₈₈Ni₁₁Fe₁ preparati con macinazione ad alta energia. Dalla figura (a) è evidente il miglioramento della cinetica di desorbimento all'aumentare della temperatura. Nella figura (b) è evidenziato l'effetto della temperatura sulla pressione di equilibrio dei processi di assorbimento e desorbimento. I due plateau sono dovuti alla formazione di due diversi tipi di idruri. Il significato fisico del plateau è spiegato nella sezione idruri metallici.

figura (a)		figura (b)