Dissertação

CO2 Separation using Polymeric Ionic Liquids Membranes: the effect of Cyano Anions EVALUATED

Processos eficientes e sustentáveis para a separação de CO2 devem ser desenvolvidos de modo a reduzir emissões de CO2, prevenindo a poluição do ar e aquecimento global. As tecnologias baseadas em membranas constituem uma alternativa simples aos métodos tradicionais de separação de CO2. Tendo recebido atenção nestes últimos anos, as membranas poliméricas de líquidos iónicos (PILs) combinam as vantagens da tecnologia de membranas com as propriedades únicas dos líquidos iónicos (LIs). Neste trabalho, várias membranas compósitas PIL-LI foram preparadas. Ambos o PIL e o LI têm aniões funcionalizados com grupos ciano ([N(CN)2]-, [C(CN)3]- or [B(CN)4]-) ou [NTf2]-, sendo os aniões no PIL e no LI diferentes ente si. Os quatro PILs usados têm um policatião de pirrolidinio, enquanto que os cinco LIs têm um catião imidazólio ([C2mim]+) ou pirrolidinio ([Pyr14]+). Diferentes condições experimentais foram testadas para obter o maior número possível de membranas homogéneas e estáveis. Para estas últimas mediram-se as propriedades de transporte do CO2 e N2 (permeabilidade, difusão e solubilidade), a uma temperatura e diferencial de pressão trans-membranar constantes (20ºC e 100 kPa), usando um método de time-lag, de modo a avaliar tendências para os diferentes aniões. Das 42 membranas PIL-IL compósitas preparadas, 21 foram consideradas aptas para efectuar estudos de permeação de gás e destas últimas, 3 superaram o Robeson upper bound de 2008 para a separação CO2/N2. Estas membranas de alta performance contêm os aniões [C(CN)3]- e [B(CN)4]-, ilustrando assim o seu uso promissor na fabricação de novas membranas de alta performance para separação de CO2.
Separação de CO2, Líquidos Iónicos, Polímeros de Líquidos Iónicos, Compósitos, Ciano, Permeação de Gases

Junho 27, 2016, 10:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Isabel Maria Delgado Jana Marrucho Ferreira

Departamento de Engenharia Química (DEQ)

Professor Associado

ORIENTADOR

Frederico Castelo Alves Ferreira

Departamento de Bioengenharia (DBE)

Professor Auxiliar