Conjunto de datos completo sobre membranas de lámina plana de PVDF macroporosas para destilación por membrana:...

Área de la Ciencia:

• Ciencia e Ingeniería de Materiales
• Ingeniería Química
• Tecnología de Membranas

Sus antecedentes:

• El desarrollo de membranas robustas de polivinilideno fluoruro (PVDF) es crucial para una destilación por membrana (MD) eficiente.
• La optimización del proceso de separación de fases inducida por no disolvente asistida por vapor (VNIPS) es clave para adaptar la morfología y el rendimiento de la membrana.

Objetivo del estudio:

• Presentar un conjunto de datos estructurado que detalla la fabricación de membranas de lámina plana de PVDF a través de VNIPS.
• Establecer relaciones entre los factores controlables del proceso y las características de la membrana para aplicaciones de MD.
• Proporcionar datos para optimizar la resistencia a la humectación de la membrana y el flujo de permeado.

Principales métodos:

• Fabricación de 33 membranas de PVDF utilizando un diseño compuesto centrado en la cara, variando el contenido de polímero, la temperatura de solvatación, el espesor de colada, el tiempo de VIPS, la temperatura del baño de coagulación y el contenido de disolvente.
• Caracterización de las membranas, incluido el espesor, el ángulo de contacto con el agua, la presión de entrada del líquido, la porosidad y el flujo de permeado.
• Análisis mediante modelos de regresión lineal y microscopía electrónica de barrido (SEM) para correlacionar los parámetros del proceso con la morfología y el rendimiento de la membrana.

Principales resultados:

• Conjunto de datos completo que incluye diseño experimental, resultados de caracterización brutos/procesados y modelos de regresión lineal (R²: 67-94%).
• Micrografías SEM que ilustran los cambios morfológicos en el espacio de diseño del proceso.
• Un escenario de optimización que identifica la configuración de los factores para maximizar la resistencia a la humectación y el flujo.

Conclusiones:

• El conjunto de datos presentado permite la reproducción y extensión de estudios VNIPS y el metaanálisis de procesos de inversión de fase.
• Los datos se pueden utilizar para la evaluación comparativa de modelos de diseño inverso, de superficie de respuesta y de aprendizaje automático para el desarrollo de membranas.
• Los hallazgos informan sobre la ampliación de escala, el análisis de incertidumbre y la preselección de membranas MD en diversas condiciones.