EFECTO DE LAS CONDICIONES DE PROCESAMIENTO EN EL DESEMPEÑO ELECTROQUÍMICO DE LA TELA DE ALGODÓN CARBONIZADA Y ACTIVADA EN ATMÓSFERA AUTOGENA
Jurado Hernández Mayra Alejandra¹; García Lobato Marco Antonio¹; Velázquez Manzanares Miguel¹; Soria Arguello Gustavo²; García Pérez Ulises³; Cruz Ortiz Brenda Rogelina¹
¹ Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Coahuila, Saltillo 25280, México. ² Departamento de Química Macromolecular y Nanomateriales, SECIHTI-Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA), Saltillo, Coahuila. ³ Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Centro de Investigación e Innovación en Ingeniería Aeronáutica, Apodaca 66600, México.
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Abstract
En este trabajo se evalúa el efecto de las condiciones de procesamiento sobre el desempeño electroquímico de telas de carbón activado obtenidas a partir de algodón. La carbonización se realiza en atmósfera autógena de 400, 600 y 800°C, variando el tiempo de residencia y la velocidad de calentamiento. Posteriormente, las telas carbonizadas se activan con KOH a 800°C, empelando diferentes relaciones KOH:carbón. Ambas etapas se llevan a cabo en atomósfera autógena. El desempeño electroquímico se evalúa en un potenciostato/galvanostato mediante una celda simétrica, con una carga de material activo de 3 mg cm⁻². Los resultados preliminares muestran que el aumento de la temperatura de carbonización tiende a disminuir tanto la capacitancia específica máxima como el rendimiento másico final, aunque favorece el incremento del voltaje efectivo a alta densidad de corriente. La influencia de la velocidad de calentamiento es poco evidente a 400°C y se vuelve más significativa conforme aumenta la temperatura de carbonización. Asimismo, el efecto del tiempo de residencia depende de la temperatura y de las condiciones de calentamiento, lo que evidencia una interacción entre las variables del proceso. En comparación, la relación KOH:carbón presenta un influencia poco marcada dentro del intervalo estudiado. Considerando de manera global la capacitancia específica, el voltaje efectivo a alta densidad de corriente, el rendimiento másico final y los requerimientos en energético del proceso, las muestras carbonizadas a 400°C presentan, hasta el momento el balance más favorable. Estos resultados indican que es posible obtener telas de carbón activado con un desempeño electroquímico competitivo a temperaturas moderadas de carbonización, reduciendo simultáneamente la demanda energética y la perdida de material durante su producción en una atmósfera autógena.
Keywords: Carbón activado; Electroquímica; Atmósfera autógena