A comparison on gas separation between PES (polyethersulfone)/MMT (Na-montmorillonite) and PES/TiO2 mixed matrix membranes

Liang, Chia-Yu; Uchytil, Petr; Petrychkovych, Roman; Lai, Ying‐Chih; Friess, Karel; Šı́pek, Milan; Reddy, Mohan M.; Suen, Shing‐Yi

doi:10.1016/j.seppur.2012.03.016

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“…Nota-se que a curva da membrana do polímero puro não apresenta padrão cristalino, já que o mesmo é considerado amorfo. Também é possível observar a presença de um pico de baixa intensidade, na faixa entre 15 -20°, característico da pequena porção de fase cristalizável da matriz polimérica, como também observado por Liang et al [18]. Para as membranas com composições contendo 3 e 5% (em peso) de argila MMT e para a Cloisite Na 3% pode-se observar o desaparecimento do pico característico da argila, indicando uma possível esfoliação destas membranas.…”

Section: Difração De Raios-x (Drx) Das Membranasunclassified

“…Também como observado por Wang et al [28], todas as composições mostraram partículas na superfície, que pode ser atribuído possivelmente a uma dissolução incompleta do polímero e/ou partículas de argila, podendo ainda ser visualizado a presença de aglomerados de partículas na superfície das membranas. De acordo com Liang et al [18], a presença destas partículas pode ser atribuída à má adesão entre PES e a carga inorgânica, devido ao caráter hidrofóbico e hidrofílico dos componentes.…”

Section: Microscopia Eletrônica De Varredura (Mev)unclassified

“…As membranas de nanocompósitos constituídos por nanomateriais inorgânicos estão se desenvolvendo, devido à sua maior durabilidade e desempenho em muitas aplicações de separação [18,19]. Membranas compostas, que contenham materiais inorgânicos de tamanho nano, misturado em uma matriz polimérica, são atraentes devido as suas propriedades melhoradas, como citadas anteriormente [20].…”

Section: Introductionunclassified

“…As cargas inorgânicas utilizadas e apresentadas na literatura incluem zeólitas, sílicas, argilas, peneiras moleculares de carvão, carvões ativados, nanotubos de carbono, nanopartí-culas de óxidos metálicos, etc. [18]. Partindo deste pressuposto, foram tomados como base alguns trabalhos de pesquisadores que utilizaram membranas a partir da poliétersulfona, onde, utilizaram alguns aditivos para melhoria das propriedades de seletividade e fluxo.…”

Section: Introductionunclassified

“…A ordem do fluxo de água pura da (s) membrana (s) com diferentes solventes foi a seguinte DMSO>NMP>DMF. A resistência da membrana e a estabilidade mecânica diminuíram com a diminuição da concentração do PES, enquanto que aumentaram com a concentração de solventes LIANG et al [18] produziram membranas planas a partir de PES com a incorporação de cargas inorgânicas de diferentes formas: lamelar (montmorilonita sódica (MMT)) e esféricas (nanopartículas de TiO 2 ) na proporção de 2, 4, 10, e 20% em peso. As membranas foram preparadas vertendo a solução polímerica em uma placa de vidro, colocado na estufa a 60ºC por 50 min e posteriormente imersa em água e caracterizadas por TG, DSC, DRX, MEV, MET e permeabilidade.…”

Section: Introductionunclassified

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Membranas de poliétersulfona/argila e sua permeabilidade à água

Cavalho

Medeiros

Leite³

et al. 2017

Matéria (Rio J.)

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RESUMOMembranas podem ser consideradas películas poliméricas ou inorgânicas que funcionam como uma barreira semipermeável para uma filtração em escala molecular, separando duas fases e restringindo, total ou parcialmente, o transporte de uma ou várias espécies químicas (solutos) presentes na solução. Portanto, o objetivo deste trabalho é produzir membranas de poliétersulfona (PES) e poliétersulfona / argila pela técnica de inversão de fase e avaliar a presença de argila na obtenção de membranas para o tratamento de efluentes líquidos. O solvente utilizado foi a dimetilformamida (DMF) e argilas utilizadas foram Brasgel PA (MMT) e Cloisite Na (CL Na) nas proporções de 3 a 5% (em peso). Por difração de raios-X (DRX), as membranas com 3% das argilas MMT e CL Na aparentemente apresentaram estruturas parcialmente esfoliadas; para a composição com 5% de CL Na observou-se um pequeno pico, que indica que esta é, possivelmente, uma estrutura intercalada ou microcompósito. A partir dos resultados de microscopia eletrônica de varredura (MEV), visualizou-se que a superfície da membrana de PES puro apresentou uma estrutura aparentemente sem poros, no aumento utilizado e, uma superfície sem rugosidade quando comparada com às membranas com argila. As medidas de ângulo de contato indicaram que a inclusão da argila alterou a capacidade de molhamento das membranas. O fluxo com água destilada para todas as membranas iniciou alto e ao longo do tempo chegou a um patamar de estabilização. Assim, pôde-se concluir que a presença e o teor de argila alteraram a morfologia da membrana, contribuindo para um aumento do fluxo de água. Palavras-chave:Membranas, poliétersulfona, nanocompósitos, efluentes líquidos. ABSTRACTMembranes can be considered polymeric or inorganic films that function as a semipermeable barrier to filtration on a molecular scale, separating two phases and restricting, totally or partially, the transportation of one or more chemical species (solute) present in the solution. Therefore, the aim of this work is to produce polyethersulfone membranes (PES) and polyethersulfone/clay by phase inversion technique and evaluate the presence of clay in obtaining membranes for wastewater treatment. The used solvent was dimethylformamide (DMF) and clays were Brasgel PA (MMT) and Cloisite Na (CL Na) in the proportion of 3 to 5% (wt.). By Xray diffraction (XRD), the membranes with 3% of MMT and CL Na clays apparently had partially exfoliated structures. For the composition with 5% of CL Na a small peak was observed, which indicates that this is possibly an intercalated structure or microcomposite. By scanning electron microscopy (SEM), visualizes that the pure suface of the pure PES membrane a structure apparently without pores was observed in the used magnification and without roughness surface when compared to membranes with clay. The measurements of contact angle indicated that the inclusion of clay altered the wetting ability of the membranes. The flow with distilled water for all membranes started high and over time reached a stabi...

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Section: Difração De Raios-x (Drx) Das Membranasunclassified

Section: Microscopia Eletrônica De Varredura (Mev)unclassified

Section: Introductionunclassified

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Membranas de poliétersulfona/argila e sua permeabilidade à água

Cavalho

Medeiros

Leite³

et al. 2017

Matéria (Rio J.)

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Polymer Nanocomposites Based on TiO₂as a Reinforcing Agent: An Overview

Nawaz

Umar

Maryam³

et al. 2022

Adv Eng Mater

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Titania (TiO2) is one of the most versatile materials in the field of polymer science and technology. In recent years, a large area of research has focused on the combination of TiO2 with polymers and other carbon nanostructures. Literature reports suggest that nanoscale TiO2 reinforcement gives rise to new optical, electrical, and physiochemical properties attained at extremely low TiO2 content, thus making these nanocomposites (NCs) a promising new class of materials. This review summarizes the contemporary views on the state‐of‐the‐art synthesis and applications of TiO2‐based polymer nanocomposites having different polymer matrices. The merits and demerits of various fabrication techniques have been presented alongside. Moreover, the worth of polymer/TiO2 NCs for various applications such as environmental remediation, i.e., water treatment and gas separation, biomedical, sensing, and energy sector has also been discussed. Based on the latter, one can safely anticipate that these materials hold the promise for commercial applications in widespread fields.

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Polysulfone/zinc oxide nanoparticle mixed matrix membranes for CO₂/CH₄ separation

Moradihamedani

Ibrahim

Ramimoghadam

et al. 2013

J of Applied Polymer Sci

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Preparation and characterization of novel polysulfone/zinc oxide (PSf/ZnO) mixed matrix membranes (MMMs) with different ZnO loadings for high selective CO 2 /CH 4 separation were aimed in this study. Scanning electron microscopy photographs demonstrated that spongy and small tear like pores in plain PSf membrane (0 wt % of ZnO) replaced with large tear like pores close to surface layer by increasing ZnO content up to 0.1 and 1 wt %. In contrast, a dense and less free volume structure was obtained in membranes having 3 and 5 wt % of ZnO. Membrane porosity increased from 28.68 to 50.51% with increasing ZnO content from 0 to 1 wt %. Then, a reduction in porosity was observed for membranes containing 3 and 5 wt % of ZnO. Atomic force microscopy images presented variation in membrane surface roughness. Surface roughness decreased from 67.64 nm for plain PSf to 47.86 nm for membrane containing 1 wt % of ZnO. While, surface roughness increased and reached to 115.5 and 122.4 nm for MMMs having 3 and 5 wt % of ZnO. Gas separation properties of PSf/ZnO MMMs were examined and CO 2 /CH 4 selectivity of MMMs containing 3 and 5 wt % of ZnO were 22.29 and 54.29, respectively, in 1 bar feed pressure.

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A comparison on gas separation between PES (polyethersulfone)/MMT (Na-montmorillonite) and PES/TiO2 mixed matrix membranes

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Membranas de poliétersulfona/argila e sua permeabilidade à água

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Polymer Nanocomposites Based on TiO₂as a Reinforcing Agent: An Overview

Polysulfone/zinc oxide nanoparticle mixed matrix membranes for CO₂/CH₄ separation

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Polysulfone/zinc oxide nanoparticle mixed matrix membranes for CO2/CH4 separation

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