Enfoque de electrospinado versus fundición con disolvente para fabricar membranas PES/SPES/PVP a medida de la próxima...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Química de los polímeros

Sus antecedentes:

• Las membranas de poliéter sulfónico (PES) son cruciales para diversas aplicaciones, pero a menudo requieren una mejora de las propiedades.
• Se investigó el polietileno disulfonado (SPES) y la polivinilpirrolidona (PVP) como aditivos para mejorar el rendimiento de las membranas.

Objetivo del estudio:

• Explorar la mezcla de PES con SPES en diferentes proporciones, con y sin PVP, para mejorar las propiedades de la membrana.
• Para comparar la fabricación de membranas mediante técnicas de fundición y electrospinado.
• Evaluar el impacto de la composición de la mezcla y el método de fabricación en las características de la membrana.

Principales métodos:

• Síntesis de copolímero de SPES con un alto grado de sulfonación.
• Fabricación de membranas mediante fundición y electrospinado.
• Caracterización de las membranas para la estabilidad térmica, la hidrofilicidad, la absorción, la morfología y la microestructura (SEM, TGA, DSC, ángulo de contacto).

Principales resultados:

• SPES aumentó la hidrofilidad de la membrana y la absorción de agua, mientras que la absorción de metanol se vio menos afectada.
• El PVP actuó como compatibilizador y creador de poros, mejorando la absorción en las membranas fundidas con disolvente.
• Las membranas electrospun mostraron una mayor absorción debido al aumento de la porosidad y la superficie; SPES disminuyó la estabilidad térmica.

Conclusiones:

• Las propiedades de la membrana se pueden adaptar ajustando la composición de las mezclas (proporciones PES/SPES/PVP) y las técnicas de fabricación (fundición frente a electrospinado).
• El estudio proporciona información para el desarrollo de membranas avanzadas con un mejor rendimiento para pilas de combustible, tratamiento de agua y separadores de baterías.