Revista de ingeniería química y tecnología de procesos
Acceso abierto

abstracto

Membranas de nanocompuestos MWCNT y PVA funcionalizados para dieléctricos y aplicaciones de pervaporación

Thomasukutty José, Soney C George, Maya MG y Sabu Thomas

Se prepararon nuevas membranas de nanocompuestos de PVA con nanotubos de carbono de pared múltiple funcionalizados con ácido (a-MWCNT) como material de refuerzo. La presencia de grupos funcionales en MWCNT se revela mediante técnicas FTIR. El exceso de hinchamiento de las membranas de poli(alcohol vinílico) (PVA) se redujo mediante la reticulación de glutaldehído (GA). El MWCNT funcionalizado induce hidrofilicidad en los nanocompuestos de PVA y el análisis del ángulo de contacto reveló la naturaleza hidrofílica de los nanocompuestos. Se estudió muy bien el efecto de la concentración de a-MWCNT en las conductividades dieléctrica y de CC de los nanocompuestos de PVA. La conductividad eléctrica de los nanocompuestos aumenta con la concentración de MWCNT, y el PVA con membranas cargadas con 1,5 % en peso de nanotubos mostró mejores propiedades dieléctricas. A medida que la concentración de MWCNT aumentó al 1,5 % en peso, los nanocompuestos de PVA se transformaron de una región de aislante a semiconductor. La conductividad DC también mostró la misma tendencia. El modelo de Voet mostró buena concordancia con los resultados experimentales de la conductividad. También descubrimos que las membranas de nanocompuestos de PVA/a-MWCNT desarrolladas se pueden usar para separar la composición azeotrópica de las mezclas de agua y etanol. El rendimiento de pervaporación (PV) de las membranas se estudia en términos de permeabilidad y selectividad intrínseca. El PVA con membranas de nanocompuestos cargadas con nanotubos al 0,5 % en peso logró un incremento del 340 % en la selectividad intrínseca. El rendimiento de pervaporación de las membranas estuvo de acuerdo con el modelo de relación de permeación, y la eficiencia de separación está influenciada por la morfología de las membranas y la interacción del relleno y los permeados. También se observa que las propiedades dieléctricas de las membranas se correlacionaron con la concentración de los nanorrellenos conductores. Por lo tanto, el presente estudio proporciona buena información sobre el rendimiento dieléctrico y de pervaporación de las membranas de nanocompuestos de PVA/a-MWCNT.