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SÍNTESE E PROPRIEDADES DE SEPARAÇÃO DE GASES DE COPOLIOXADIAZÓIS AROMÁTICOS

SÍNTESE E PROPRIEDADES DE SEPARAÇÃO DE GASES DE COPOLIOXADIAZÓIS AROMÁTICOS

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SENA¹, MARIA EUGÊNIA RIBEIRO DE; ANDRADE, CRISTINA TRISTÃO DE

SENA¹, MARIA EUGÊNIA RIBEIRO DE

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ANDRADE, CRISTINA TRISTÃO DE

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DOI

10.5151/2594-5327-C00055-823-839

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Abstract

Filmes poliméricos utilizados como membranas para separação de gases têm sido uma importante alternativa para substituir processos de separação de gás tradicionais, tais como destilação criogênica, métodos de adsorção e absorção associados a tratamentos térmicos. Os processos para separação de gases com membranas são processos em desenvolvimento. Uma das vantagens em utilizar a tecnologia de membranas poliméricas em processos de separação como um todo, é a possibilidade de uma redução na quantidade de energia envolvida na separação, pois não envolve mudança de fase. Em processos de separação de gases a afinidade dos componentes a serem separados com o material da membrana é mais importante que a diferença no tamanho dos componentes. O presente estudo verifica o efeito da estrutura química dos copolioxadiazóis, Poli(4,4’-difenil-éter-co-4,4’-difenil-2,2’-hexafluor-isopropano-1,3,4-oxadiazóis) - POD(DPE-co-HF) e 4,4’-difenil-éter-5-tert-butil-ñ-m-fenileno-1,3,4-oxadiazol, POD(DPE-co-TBI), na separação da mistura CO₂/CH₄ e na termoestabilidade. Os copolioxadiazóis foram obtidos através de reações de policondensação de ácidos dicarboxílicos e de sulfato de hidrazina, na presença de poli(ácido fosfórico). A permeabilidade dessas membranas ao CO₂ aumentou em função da composição do monômero ácido com grupo funcional mais rígido. A seletividade à mistura CO₂/CH₄ permaneceu mais próxima à seletividade dos homopolímeros mais permeáveis, POD-HF e POD-TBI, do que do homopolímero mais seletivo, POD-DPE, à mesma mistura gasosa. Análise do efeito do grupo substituinte sobre os parâmetros de permeação de gases é realizada através de difração de raio-X (WAXD) e cálculo de volume livre do polímero.

Filmes poliméricos utilizados como membranas para separação de gases têm sido uma importante alternativa para substituir processos de separação de gás tradicionais, tais como destilação criogênica, métodos de adsorção e absorção associados a tratamentos térmicos. Os processos para separação de gases com membranas são processos em desenvolvimento. Uma das vantagens em utilizar a tecnologia de membranas poliméricas em processos de separação como um todo, é a possibilidade de uma redução na quantidade de energia envolvida na separação, pois não envolve mudança de fase. Em processos de separação de gases a afinidade dos componentes a serem separados com o material da membrana é mais importante que a diferença no tamanho dos componentes. O presente estudo verifica o efeito da estrutura química dos copolioxadiazóis, Poli(4,4’-difenil-éter-co-4,4’-difenil-2,2’-hexafluor-isopropano-1,3,4-oxadiazóis) - POD(DPE-co-HF) e 4,4’-difenil-éter-5-tert-butil-ñ-m-fenileno-1,3,4-oxadiazol, POD(DPE-co-TBI), na separação da mistura CO₂/CH₄ e na termoestabilidade. Os copolioxadiazóis foram obtidos através de reações de policondensação de ácidos dicarboxílicos e de sulfato de hidrazina, na presença de poli(ácido fosfórico). A permeabilidade dessas membranas ao CO₂ aumentou em função da composição do monômero ácido com grupo funcional mais rígido. A seletividade à mistura CO₂/CH₄ permaneceu mais próxima à seletividade dos homopolímeros mais permeáveis, POD-HF e POD-TBI, do que do homopolímero mais seletivo, POD-DPE, à mesma mistura gasosa. Análise do efeito do grupo substituinte sobre os parâmetros de permeação de gases é realizada através de difração de raio-X (WAXD) e cálculo de volume livre do polímero.

Keywords

Copolímeros Heterocíclicos, Membranas, Termoestabilidade, Separação da mistura CO₂/CH₄.

Copolímeros Heterocíclicos, Membranas, Termoestabilidade, Separação da mistura CO₂/CH₄.