Desenvolvimento de membranas poliméricas a partir de PDMS/poliuretano para separação de CO2/N2

Abstract

A separação de gases por membranas poliméricas têm sido tema de diversas pesquisas, a fim de otimizar o processo, diminuir os custos e quantidade de resíduos gerados. Essas têm se destacado por competir de maneira bem-sucedida com outros sistemas de separação de gases bem estruturados, como a destilação criogênica, absorção e adsorção com oscilação de pressão. Nesse contexto, o presente trabalho propõe a fabricação de membranas de mistura polimérica compostas por diferentes proporções de PDMS e poliuretano para separação da mistura gasosa CO2/N2. A caracterização das membranas foi realizada por MEV mostrando um material homogêneo e denso. Espectros de FTIR evidenciaram os principais grupos funcionais dos polímeros e mostrando que não houve ligação química entre ambos. Além disso, as membranas de PDMS:PU apresentaram início de degradação um pouco acima dos 300°C, resultado obtido através da técnica de TG. Para obter a permeabilidade e a seletividade das membranas, realizou-se os testes de permeação, em escala de bancada, utilizando os gases puros aplicados à membrana de forma separada. A partir desses dados foi possível comparar os resultados da membrana de PDMS puro com as obtidas da mistura de PDMS:PU em diferentes proporções. A adição de poliuretano ao PDMS fez com que a seletividade CO2/N2 (4,6 – 5,7) e a permeabilidade ao CO2 aumentassem (1356–1451 Barrer), mostrando resultados de melhoramento em comparação ao PDMS quando os resultados são expostos no Limite Superior de Robeson.