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Este projeto visa o desenvolvimento inovador de membranas de peneiro molecular de carbono (CMSM) que não sofram envelhecimento em contacto com o oxigénio ou com vapor de água.
As membranas de peneiro molecular de carbono são bastante atractivas para uso industrial com permeabilidades acima da chamada linha de Robenson.
Além disso, estas membranas apresentam características únicas quando comparadas com as membranas poliméricas: resistência térmica superior, estabilidade química em ambientes corrosivos, elevada permeabilidade, bem como excelente permeabilidade.
Contudo, estas membranas são bastante vulneráveis à oxidação e ao bloqueio dos poros devido, principalmente ao vapor de água. Quando expostas ao ar, à temperatura ambiente, verifica-se a ocorrência de quimisorção do oxigénio, ocorre formação de grupos C-O à superfície, o que favorece a absorção de água. Consequentemente, o tamanho efectivo dos poros diminui e a difusidade dos diferentes gases diminui drasticamente.
No nosso grupo de investigação foram preparadas CMSM para a separação de gases a partir de papel de celofane comercial, a 550ºC.
A maior vantagem destas membranas relaciona-se com o facto de não se verificarem fenómenos de envelhecimento devido à exposição ao oxigénio ou ao vapor de água. Além disso, estas membranas apresentam uma excelente permeabilidade ao vapor de água. Estas propriedades tornam o uso das CMSM bastante promissor para a recolha de metano a partir do biogás, ou mesmo para a separação do oxigénio a partir do ar.
Apesar das vantagens anteriormente descritas, estas membranas planas não suportadas são bastante frágeis e quebradiças. Para ultrapassar essas desvantagens, é proposto o desenvolvimento de CMSMs inovadoras com vista à separação gasosa. Será utilizada como matéria-prima a solução polimérica precursora do celofane suportada em tubos de alumina. O objectivo final será a sua aplicação em processos industriais e posteriormente, o uso desta tecnologia para produzir fibras  |
Resumo
Este projeto visa o desenvolvimento inovador de membranas de peneiro molecular de carbono (CMSM) que não sofram envelhecimento em contacto com o oxigénio ou com vapor de água.
As membranas de peneiro molecular de carbono são bastante atractivas para uso industrial com permeabilidades acima da chamada linha de Robenson.
Além disso, estas membranas apresentam características únicas quando comparadas com as membranas poliméricas: resistência térmica superior, estabilidade química em ambientes corrosivos, elevada permeabilidade, bem como excelente permeabilidade.
Contudo, estas membranas são bastante vulneráveis à oxidação e ao bloqueio dos poros devido, principalmente ao vapor de água. Quando expostas ao ar, à temperatura ambiente, verifica-se a ocorrência de quimisorção do oxigénio, ocorre formação de grupos C-O à superfície, o que favorece a absorção de água. Consequentemente, o tamanho efectivo dos poros diminui e a difusidade dos diferentes gases diminui drasticamente.
No nosso grupo de investigação foram preparadas CMSM para a separação de gases a partir de papel de celofane comercial, a 550ºC.
A maior vantagem destas membranas relaciona-se com o facto de não se verificarem fenómenos de envelhecimento devido à exposição ao oxigénio ou ao vapor de água. Além disso, estas membranas apresentam uma excelente permeabilidade ao vapor de água. Estas propriedades tornam o uso das CMSM bastante promissor para a recolha de metano a partir do biogás, ou mesmo para a separação do oxigénio a partir do ar.
Apesar das vantagens anteriormente descritas, estas membranas planas não suportadas são bastante frágeis e quebradiças. Para ultrapassar essas desvantagens, é proposto o desenvolvimento de CMSMs inovadoras com vista à separação gasosa. Será utilizada como matéria-prima a solução polimérica precursora do celofane suportada em tubos de alumina. O objectivo final será a sua aplicação em processos industriais e posteriormente, o uso desta tecnologia para produzir fibras ocas.
A obtenção de uma membrana com estas características será um importante avanço na tecnologia das CMSM por se tornar possível a sua utilização em processos industriais de purificação de misturas de gases húmidos.
Este projecto será desenvolvido em colaboração com a empresa Innovia Films Ltd, Wigton, Cumbria, Reino Unido. Esta empresa é líder mundial na produção de películas à base de celulose e tem, em muitos países, a marca registada do celofane. |