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http://ciqa.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1025/759| Desarrollo de membranas basadas en copolímeros de poliéteramida y sílice COK-12 para la separación de mezcla de gases CO2/CH4 | |
| YUREYSIS NUÑEZ FIGUEREDO | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Doctorado en tecnología de polímeros | |
| Esta tesis presenta un avance en el desarrollo de membranas para la separación de CO2 en mezclas de gases CO2/CH4, utilizando la tecnología de membranas de matriz mixta. La investigación se centró en la síntesis de copolímeros de poliéteramida en bloque (PEBA) y sílice COK-12 funcionalizada para mejorar la permeancia y la selectividad del CO2. Los copolímeros fueron sintetizados a partir de Nylon 6 (Ny6) funcionalizado y poli (óxido de etileno) (POE) con pesos moleculares de 8000 y 4000 g/mol. Se estudiaron diferentes proporciones de poliamida y poliéter (40/60 y 20/80% en peso) para evaluar cómo la longitud del segmento de POE y la composición influyen en las propiedades de separación de la membrana. Las características fisicoquímicas y térmicas de los copolímeros se analizaron mediante RMN- H, FT-IR, GPC, WAXS, DSC y TGA. A partir de la mezcla de los copolímeros sintetizados con el copolímero comercial Pebax 2533 se elaboraron membranas compuestas mediante la técnica de vaciado en placa, utilizando un soporte poroso de polisulfona. Las membranas a base de la mezcla de poliéteramidas se caracterizaron de acuerdo a su estructura físico-química y propiedades térmicas mediante FT-IR, WAXS, DSC y TGA. Los ensayos de permeabilidad de la mezcla de CO2/CH4 mostraron que la membrana con mayor proporción de POE (80% en peso) y longitud del segmento (8000 g/mol) mejoró la permeancia y la selectividad hacia el CO2, debido a una mayor presencia de unidades éter en la matriz que favorecieron la solubilidad del CO2. Esta membrana se seleccionó para la preparación de la membrana de matriz mixta (MMM) incorporando 5% de sílice COK-12 funcionalizada con 3-(aminopropil) trimetoxisilano (COK-12F). La funcionalización y la estructura de la sílice COK-12 fueron verificadas a través de FT-IR, SAXS, TGA, SEM y TEM. La adición de la sílice COK-12 funcionalizada en la membrana de matriz mixta mejoró notablemente el desempeño en la separación de CO2, duplicando la permeancia y la selectividad del CO2 en comparación con la referencia. Este incremento en la selectividad se atribuye a las interacciones del gas con los grupos amino de la superficie de la sílice COK-12F y los grupos polares de PEBA. | |
| 2024 | |
| Tesis de doctorado | |
| QUÍMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis de Doctorado |
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