Avances en la Preparación de Membranas de Copolímero PVDF Sostenibles Utilizando Rhodiasolv PolarClean Como un Solvente Ecológico Alternativo
Autores: Russo, Francesca; Ursino, Claudia; Sayinli, Burcu; Koyuncu, Ismail; Galiano, Francesco; Figoli, Alberto
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Avances en la Preparación de Membranas de Copolímero PVDF Sostenibles Utilizando Rhodiasolv PolarClean Como un Solvente Ecológico Alternativo
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Desarrollo sostenible
Palabras clave
Solvente sostenible
Poli(vinilideno fluoruro-hexafluoropropileno)
Técnica de inversión de fase
Propiedades de la membrana
Polietilenglicol
Permeabilidad al agua
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo, se empleó Rhodiasolv PolarClean como un disolvente más sostenible para la preparación de membranas planas de poli(vinilideno fluoruro-hexafluoropropileno) (PVDF-HFP) mediante la técnica de inversión de fase, acoplando la separación de fase inducida por vapor (VIPS) y la separación de fase inducida por no disolvente (NIPS). Cálculos preliminares basados en parámetros de solubilidad de Hansen predijeron adecuadamente la solubilización del polímero en el disolvente seleccionado. Se evaluó el efecto del tiempo de exposición a la humedad y la influencia del polietilenglicol (PEG), polivinilpirrolidona (PVP) y sulfonato de polieter sulfone (S-PES) en las propiedades y el rendimiento de la membrana. También se exploraron tres composiciones diferentes de baño de coagulación. Las membranas obtenidas, preparadas utilizando un enfoque más sostenible, se compararon con las producidas con el disolvente tóxico tradicional -metil-2-pirrolidona (NMP) y se caracterizaron en términos de morfología, porosidad, humectabilidad, tamaño de poro, rugosidad superficial y resistencia mecánica. También se evaluó la posible influencia del nuevo disolvente en la cristalinidad de las membranas basadas en PVDF-HFP mediante espectroscopia infrarroja. El ajuste de los parámetros investigados permitió sintonizar el tamaño de poro de la membrana en el rango de microfiltración (MF) y ultrafiltración (UF), resultando en membranas con diversas morfologías. A partir de las pruebas de permeabilidad al agua y rechazo, realizadas con colorante azul de metileno, las membranas preparadas mostraron su potencial para ser utilizadas en aplicaciones de MF y UF.
Descripción
En este trabajo, se empleó Rhodiasolv PolarClean como un disolvente más sostenible para la preparación de membranas planas de poli(vinilideno fluoruro-hexafluoropropileno) (PVDF-HFP) mediante la técnica de inversión de fase, acoplando la separación de fase inducida por vapor (VIPS) y la separación de fase inducida por no disolvente (NIPS). Cálculos preliminares basados en parámetros de solubilidad de Hansen predijeron adecuadamente la solubilización del polímero en el disolvente seleccionado. Se evaluó el efecto del tiempo de exposición a la humedad y la influencia del polietilenglicol (PEG), polivinilpirrolidona (PVP) y sulfonato de polieter sulfone (S-PES) en las propiedades y el rendimiento de la membrana. También se exploraron tres composiciones diferentes de baño de coagulación. Las membranas obtenidas, preparadas utilizando un enfoque más sostenible, se compararon con las producidas con el disolvente tóxico tradicional -metil-2-pirrolidona (NMP) y se caracterizaron en términos de morfología, porosidad, humectabilidad, tamaño de poro, rugosidad superficial y resistencia mecánica. También se evaluó la posible influencia del nuevo disolvente en la cristalinidad de las membranas basadas en PVDF-HFP mediante espectroscopia infrarroja. El ajuste de los parámetros investigados permitió sintonizar el tamaño de poro de la membrana en el rango de microfiltración (MF) y ultrafiltración (UF), resultando en membranas con diversas morfologías. A partir de las pruebas de permeabilidad al agua y rechazo, realizadas con colorante azul de metileno, las membranas preparadas mostraron su potencial para ser utilizadas en aplicaciones de MF y UF.