Polímeros no fluorados con muy alta solubilidad en CO2 supercrítico hasta bajas presiones

Área de la Ciencia:

• Química verde es la química verde.
• La ciencia de los polímeros es la ciencia de los polímeros.
• Ingeniería Química Ingeniería Química.

Sus antecedentes:

• El dióxido de carbono líquido y supercrítico (CO2) son atractivos disolventes ecológicamente benignos.
• Las aplicaciones prácticas se ven obstaculizadas por la capacidad limitada del CO2 para disolver compuestos polares, anfifílicos, organometálicos o de alta masa molecular.
• Los filtros de CO2 existentes, a menudo caros fluorocarburos, limitan la viabilidad comercial de los procesos basados en CO2.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar filtros de CO2 eficientes y no fluorados a partir de materiales baratos.
• Para permitir una aplicación más amplia del CO2 como disolvente en procesos químicos.
• Para superar las limitaciones de costos asociadas con las tecnologías actuales de filtración de CO2.

Principales métodos:

• Copolímeros polieterocarbonados sintetizados utilizando propileno y CO2.
• Aplicó reglas heurísticas para optimizar la selección de monómeros para las interacciones específicas soluto-copolímero y copolímero-copolímero.
• Investigó la solubilidad de varios compuestos en CO2 utilizando los copolímeros sintetizados como CO2-files.

Principales resultados:

• Desarrolló nuevos copolímeros poliéter-carbonato que funcionan como filtros efectivos de CO2.
• Se demostró que estos copolímeros no fluorados mejoran la solubilidad de compuestos poco solubles en CO2 a bajas presiones.
• Se logró una solubilidad eficiente de CO2 sin depender de costosos materiales fluorados.

Conclusiones:

• El diseño del copolímero, que equilibra la entalpía y la entropía de las interacciones, es clave para crear filtros de CO2 no fluorados efectivos.
• Los filtros de CO2 no fluorados y baratos pueden sintetizarse a partir de materias primas fácilmente disponibles.
• Este enfoque puede hacer que una amplia gama de procesos basados en CO2 sean económicamente viables, especialmente donde el reciclaje de filtros de CO2 es un desafío.