TAZ-TFG-2016-3532


Desarrollo de membranas asimétricas de película delgada MOF-Polímero para nanofiltración

Antorán Navarro, Daniel
Navarro Rojas, Marta (dir.) ; Paseta Martínez, Lorena (dir.)

Téllez Ariso, Carlos (ponente)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2016
Ingeniería Química y Tecnologías del Medio Ambiente department, Ingeniería Química area

Graduado en Ingeniería Química

Abstract: Este trabajo fin de grado, forma parte de la investigación sobre capas de separación ultrafinas (espesores del orden de la micra o incluso menor) del grupo de Catálisis, Separaciones Moleculares e Ingeniería de Reactores (CREG) de la Universidad de Zaragoza persiguiéndose la optimización de estas membranas para la nanofiltración de disolventes orgánicos (OSN). El principal objetivo de este trabajo fue la combinación de compuestos metal-orgánicos porosos (MOFs) pertenecientes a la subfamilia de los ZIFs (ZIF-8, ZIF-11, ZIF-67 y ZIF-93) con poliamida en membranas compuestas de película delgada (TFC). Se preparan membranas novedosas de doble capa MOF-TFC que consisten en sintetizar una capa de MOF sobre un soporte de poliimida mediante un proceso de síntesis interfacial y a continuación la polimerización interfacial de la poliamida. Por comparación se preparan membranas TFN-MOF en las que durante el proceso de polimerización de la poliamida sobre el soporte se incorporan las nanopartículas de MOFs. Además, también se modificaron algunos parámetros en la preparación del soporte poroso asimétrico de poliimida como la composición de la disolución de casting o la temperatura o la composición del baño de coagulación para comprobar como afectaban a las propiedades del mismo. Los resultados obtenidos de las membranas MOF-TFC y TFN-MOF en los experimentos de OSN se han comparado entre ellos y con membranas TFC sin MOF. Mediante las técnicas de caracterización de microscopía electrónica de barrido (SEM), SEM con microanálisis (SEM-EDX), difracción de rayos X (XRD) y el análisis termogravimétrico (TGA), se ha logrado establecer la correcta incorporación de los ZIFs en las membranas MOF-TFC y TFN-MOF. En el proceso de OSN, se utilizó como alimentación una disolución del colorante Amarillo crepúsculo (452 Da) en metanol, aplicando una presión de 20 bares para hacerla circular a través de la membrana y temperatura de 25 °C. Gracias a la incorporación de los MOFs, las membranas MOF-TFC y TFN-MOF han obtenido un mejor rendimiento en comparación con TFC. Los mejores resultados se han obtenido para los ZIFs ZIF-93 y ZIF-8 en la síntesis de TFN-MOF y ZIF-8 en MOF-TFC.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado

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