Ensamble de polielectrolitos construidos capa por capa para la separación de gases

Abstract

El ensamble capa por capa (LbL) de membranas de polielectrolitos como polialilamina hidroclorada -/- ácido poliacrílico (PAH/APA) está siendo estudiado para aplicarlo en el campo de la separación de gases. Esta investigación está enfocada hacia la retención de CO2 y purificación de H2 usando la técnica LbL para construir membranas sobre soportes de alúmina y sílice. Capas extra de 3-aminopropiltrietoxisilano (APTES) o polimetacrilato de glicidilo (PMAG) son adheridas a los diferentes soportes con el propósito de evitar defectos como grietas y hoyos en la superficie de la membrana. Las muestras de alúmina tratadas con los diferentes ensambles de polímero, permiten un incremento en la densidad de flujo de H2 y tienen una selectividad más alta que esas que no han sido tratadas o tratadas con el PMAG, las cuales mostraron mejores resultados. Con respecto a la densidad de flujo de CO2, cuando la mezcla de gases es alimentada a través de la membrana, hay un descenso respecto a los valores medidos para la muestra sin el tratamiento. Cuando el soporte usado para el ensamble es hecho de sílice, la densidad de flujo de H2, la selectividad de H2/Ar y la densidad de flujo de CO2 disminuyen. Debido a que los resultados no fueron como se esperaban, se pensó que el pH de las soluciones podría afectar los soportes y por ende los resultados; sin embargo al realizar la comprobación de la hipótesis se pudo demostrar que el pH no afecta a los soportes. Las capas de APA7/PAH9 se depositaron sobre películas de vidrio para caracterizar su espesor por medio de la técnica de perfilometría y así determinar la dependencia de este respecto al número de multicapas depositadas; posteriormente las muestras se sometieron a espectroscopía ATR-FTIR con el fin de verificar los grupos funcionales que componen el ensamble.