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Title

Effect of the metal containing porous organic polymers (M-POP) in mixed matrix membranes (MMM) for CO2 separation

Other TitlesEfecto de polímeros orgánicos porosos metalados (M-POP) en membranas de matriz mixta (MMM) para la separación de CO2
AuthorsIguaran Aguirregomezcorta, Mikel
AdvisorLópez González, Mar; Maya Hernández, Eva M.
KeywordsPorous organic polymers
Metal-porous organic polymers (M-POP)
Mixed matrix membranes
Polysulfone
Matrimid
Gas transport
Polímeros orgánicos porosos (POP)
POP-metalados (M-POP)
Membranas de matriz mixta
Polisulfona
Issue Date21-Jun-2023
PublisherConsejo Superior de Investigaciones Científicas (España)
Universidad Internacional Menéndez Pelayo
CSIC - Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros (ICTP)
Abstract[EN] In this work we have studied the effect of a new iron containing porous organic polymer (M-POP), synthesized and characterized for this work, on the thermal, transport and gas separation selectivity properties of mixed matrix membranes (MMMs) prepared using polysulfone and matrimid as continuous phases. The addition of 20% loading to the polymeric matrices decreased the degradation temperature of the material, while no variation was observed in the glass transition temperatures of both membranes compared to the unloaded polymers. Scanning electron microscopy imaging showed that the new filler is more compatible with polysulfone than with matrimid. Gases permeabilities did not change with the incorporation of this new metal filler except for carbon dioxide and hydrogen which increased when polysulfone was used as the polymer matrix. Gas selectivities also did not change, with the exception of the polysulfone hybrid membrane, whose selectivity for separating carbon dioxide and methane increased by 49% and the selectivity for separating hydrogen from methane and ethylene increased by 100%.
[ES] En este trabajo se ha estudiado el efecto de un polímero poroso orgánico nuevo que contiene un metal anclado (hierro) (M-POP), sintetizado y caracterizado para este trabajo, en las propiedades térmicas, de transporte y selectividad en la separación de gases de membranas de matriz mixta (MMMs) preparadas empleando polisulfona y matrimid como fases continuas. La incorporación de un 20% de carga a las matrices poliméricas disminuyó la temperatura de degradación del material, mientras que no se observó ninguna variación en las temperaturas de transición vítrea de ambas membranas en comparación con los polímeros no cargados. En las imágenes realizadas por microscopía electrónica de barrido se observó que la carga es más compatible con la polisulfona que con matrimid. Las permeabilidades a los gases no variaron con la incorporación de la carga metalada salvo para el dióxido de carbono y el hidrógeno que aumentó cuando se empleó polisulfona como matriz polimérica. Las selectividades a los gases tampoco variaron, con la excepción de la membrana híbrida de polisulfona, cuya selectividad para separar dióxido de carbono y metano aumentó un 49% y la selectividad para separar hidrógeno de metano y etileno aumentó en un 100%.
DescriptionTrabajo fin de Máster defendido en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros (ICTP-CSIC), el 21 de junio de 2023, Curso 2022-2023 - Máster Universitario en Alta Especialización en Plásticos y Caucho (UIMP-CSIC)
URIhttp://hdl.handle.net/10261/342390
Appears in Collections:(POSTGRADO) Trabajos Fin de Máster CSIC-UIMP
(ICTP) Tesis




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