Nuevos materiales de separación de gases formados mediante conversión térmica de polímeros aromáticos a polibenzoxazoles (TR-PBO)

Autor: Blanca Ana Díez Fernández
Přispěvatelé: Marcos Fernández, Ángel, Cuadrado Curto, María Purificación, Universidad de Valladolid. Instituto Universitario 'Centro de Innovación en Química y Materiales Avanzados' (CINQUIMA)
Jazyk: Spanish; Castilian
Rok vydání: 2014
Předmět:
Zdroj: UVaDOC. Repositorio Documental de la Universidad de Valladolid
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DOI: 10.35376/10324/9471
Popis: En la ultima decada, la separacion de gases se ha convertido en un tema de maxima actualidad pues posee una creciente importancia en el empleo de nuevas tecnologias que permiten un desarrollo sostenible y con poco impacto medioambiental, necesidades que seran imprescindibles para mantener el bienestar actual de la sociedad en los proximos anos, y que ademas permitan que los paises no desarrollados tambien alcancen cotas de bienestar similares a las nuestras. La importancia de los procesos de separacion de gases no solo esta en la eliminacion de gases industriales que son perjudiciales para la atmosfera, sino en la recuperacion de aquellos que son recursos no renovables, como por ejemplo el helio, que empiezan a escasear en nuestro planeta, y cuya desaparicion tendria importantes repercusiones a nivel mundial. De este modo, tambien la separacion de oxigeno de nitrogeno, la separacion de olefinas de parafinas en la industria petroquimica y la separacion de de dioxido de carbono de hidrogeno, son cruciales para poder utilizar de manera eficiente y ecologica las reservas petroliferas y, en particular las ingentes cantidades existentes de carbon que permitan desarrollas el uso de hidrogeno como fuente de energia hasta que nuevas tecnologias como la fusion puedan ser desarrolladas. El desarrollo del trabajo de investigacion recogido en la presente Memoria se trata de un estudio multidisciplinar dirigido al diseno y preparacion de nuevas membranas polimericas, para ser evaluadas como materiales alternativos en los procesos de separacion de gases. La metodologia llevada a cabo ha sido la obtencion de membranas a partir de un polimero facilmente procesable en forma de pelicula y que mediante un tratamiento termico a temperaturas elevadas, conduce a un material de naturaleza entrecruzada, con excelentes propiedades de separacion de gases La sintesis de cuatro nuevas familias de polimeros (poli-o-hidroxiamidas, poli-o-aciloxiamidas, copoli-o-hidroxiamidas y copoli-o-aciloxiimidas) de altas prestaciones con propiedades mejoradas y el estudio exhaustivo de las propiedades de estos polimeros junto con las de los ?- y s- TRs que se derivan de ellos, ha permitido desarrollar nuevos metodos para la obtencion de membranas que presentan balances de permeabilidad y selectividad muy superiores a los presentados por las membranas comerciales descritas en la bibliografia. Ademas todos estos polimeros presentan aplicaciones en tecnologias avanzadas en las que intervienen procesos industriales como son: purificacion del gas natural (CO2/CH4), produccion de gas de sintesis (H2/CO2) o la obtencion de helio como subproducto en la extraccion del gas natural (He/CH4). Como conclusiones principales de este trabajo se pueden resumir: I. Se han disenado y obtenido nuevas familias de materiales obtenidas mediante procesos de conversion termica en estado solido: materiales s-TR-PBO formados a partir de poliamidas y materiales ?-TR-PBO obtenidos a partir de poliimidas. II. La optimizacion de un protocolo termico adecuado para la preparacion de las peliculas polimericas ha permitido obtener altos grados de conversion de los precursores a los poliheterociclos (s-TR-PBO y ?-TR-PBO). III. La modificacion quimica de las poli-o-hidroxiamidas ha dado lugar a un nuevo grupo de polimeros: poli-o-aciloxiamidas, PORAs, con buenas propiedades de separacion de gases para mezclas en donde el He es un componente a separar de la mezcla. IV. Las combinaciones s-TR-PBO-PA/PBOs y ?-TR-PBO-PI/PBOs, presentaron productividades de separacion de gases adecuadas para su uso en determinados procesos industriales ya que poseen valores altos de permeabilidad y buenas selectividades. V. En particular, la preparacion de las copoli-(o-hidroxiamida-amida)s de este trabajo, abre una nueva via para la obtencion de nuevos materiales TR con propiedades mejoradas. Se puede concluir de manera general, que este trabajo ha permitido obtener nuevos materiales que pueden emplearse en diversas separaciones de interes y que se pueden adecuar a las necesidades tecnologicas del proceso industrial de separacion mediante pequenas modificaciones controladas en la estructura.
Databáze: OpenAIRE
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