Estudio estructural de materiales laminares y su aplicación en membranas mixtas material laminar-polímero
- Autores: Alejandro Galve Guinea
- Directores de la Tesis: Carlos Téllez Ariso (dir. tes.), Joaquín Coronas Ceresuela (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Zaragoza ( España ) en 2013
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: María Jesús Lazaro Elorri (presid.), Enrique Romero Pascual (secret.), Patricia Gorgojo Alonso (voc.), Ángel Emilio Lozano López (voc.), Raúl Sanz Martín (voc.)
- Materias:
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- Resumen
El objetivo principal de esta tesis es el estudio estructural de materiales laminares y su utilización para la preparación de membranas mixtas, específicamente se ha buscado conseguir membranas que muestren propiedades barrera y propiedades de separación mejoradas para la mezcla hidrógeno/metano.
Se ha realizado el estudio estructural de las zeolitas Nu-6(1) y Nu-6(2) a partir de datos de difracción de rayos X obtenidos en el sincrotrón ESRF de Grenoble. El principal objetivo era obtener información sobre la influencia de la incorporación de aluminio en la estructura cristalina y como afecta al proceso de deslaminación. Los datos fueron tratados con el programa comercial Materials Studio realizándose refinamientos Pawley, Rietveld y simulaciones de energía.
Las membranas mixtas se prepararon utilizando como materiales inorgánicos el titanosilicato laminar JDF-L1 y esferas de sílice mesoporosas MCM-41. Como fase polimérica se utilizó principalmente lo copoliimida 6FDA-4MPD/6FDA-DABA 4:1. Las láminas individuales de JDF-L1 solo son permeables al hidrógeno disminuyendo considerablemente la permeabilidad del resto de los gases. De esta manera se consiguieron membranas con efecto barrera, principalmente para oxígeno. Las esferas de MCM-41 incrementan la permeabilidad de todos los gases reduciendo la selectividad para la mezcla hidrógeno/metano. Se prepararon membranas mixtas con ambos materiales inorgánicos con el objetivo de obtener sinergías entre los dos materiales incrementando tanto la selectividad como la permeabilidad de la mezcla hidrógeno/metano.
La caracterización de las membranas, polímeros y diversos materiales inorgánicos (JDF-L1, MCM-41, Nu-6(1) y Nu-6(2)) se realizón mediante diversas técnicas: difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido y de transmisión, análisis termogravimétrico, adsorción/desorción de N2, fluorescencia de rayos X, espectroscopia Raman y resonancia magnética nuclear.
Las membranas se utilizaron para separar mezclas de oxígeno/nitrógeno e hidrógeno/metano.
