Resumen

La ciencia de las membranas es una tecnología ecológica de última generación que presenta ventajas superiores a las tradicionales para la captura y separación de CO2. En esta investigación, se fabricaron membranas de matriz mixta (MMM) compuestas de acetato de celulosa (CA) con varias cargas de arcilla de bentonita (Bt) adoptando la técnica de inversión de fase para la separación de CO2/CH4 y CO2/N2. Los materiales prístinos y los MMM desarrollados se caracterizaron mediante análisis morfológicos, térmicos, estructurales y mecánicos. Varias técnicas como la microscopía electrónica de barrido, el análisis termogravimétrico, la espectroscopia infrarroja transformada de Fourier y las investigaciones de nanoindentación revelaron el efecto prometedor de la arcilla Bt en las MMM en comparación con la membrana CA prístina. El ensayo de nano-indentación identificó que el módulo elástico y la dureza del MMM con una carga de 1 peso se incrementó en un 64 y 200%, respectivamente, en comparación con la membrana prístina. La permeabilidad disminuyó con la incorporación de la arcilla Bt debido a la dispersión uniforme del relleno, lo que se atribuye a una mayor tortuosidad para las moléculas de gas. No obstante, se observó un aumento del rendimiento de separación de gases con la adición de Bt hasta una carga de 1 peso. La tendencia opuesta prevaleció con el aumento de la concentración de Bt en el rendimiento de separación debido a la aglomeración del relleno y la creación de vacíos. El valor máximo de selectividad ideal (CO2/CH4) se alcanzó a 2 bares de presión con una carga de 1 peso, lo que supone un 79% más que la membrana CA prístina. Para el CO2/N2, la selectividad ideal fue un 123% superior a la de la membrana prístina con una carga de 1 t de peso a 4 bares de presión.

• Materias:Biopolímeros Industria del caucho Caucho Hidrogeles
• Subjects:Biopolymers caucho industry Rubber Hydrogels
• Palabras claves:membrana prístina de ca, membrana prístina, bar de presión, co2, wt, arcilla bt, selectividad ideal, carga de bentonita, rendimiento de separación de gases, mmms
• Keywords:pristine ca membrane, pristine membrane, bar pressure, co2, wt, bt clay, ideal selectivity, loading of bentonite, gas separation performance, mmms