•  I
• a · A  I
• Accessibilitat  I
• Mapa web  I
• Cercar  I
• Directori

• ::  Sign in :: 

Un equip d'investigadors de l'Institut de Tecnologia Química (ITQ), centre mixt de la Universitat Politècnica de València (UPV) i el Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC), han desenvolupat una nova tecnologia de separació de gasos mitjançant membranes amb nombroses aplicacions en múltiples sectors industrials.

Les membranes de compostos ultrafins (o nanolàmines) són nanoestructures de dues dimensions amb un gran potencial com a components funcionals en camps com l'optoelectrònica, l'emmagatzematge d'energia i la separació de gasos, i l'ús de compostos metal·loorgànics (MOF en les sigles en anglès) altament porosos en la seua preparació podria ampliar notablement l'abast de la seua funcionalitat.

Els MOF són compostos amb presència d'enllaços entre àtoms de metall i molècules orgàniques, amb abundants aplicacions industrials. No obstant això, sintetitzar MOF en forma de nanolàmines autosuportades resulta molt complicat.

La solució, incorporar la nanolàmina a una matriu polimèrica

Avel·lí Corma, investigador de l'ITQ i guanyador recent del Premi Príncep d'Astúries de Recerca Científica i Tècnica 2014, explica que "el que hem fet, per a solucionar el problema del suport de la nanolàmina de MOF, ha sigut incorporar-la en una matriu polimèrica. Les proves de tomografia posteriorment realitzades, emprant el microscopi de feix d'ions focalitzats, han revelat que el material mixt resultant té unes propietats excel·lents per a la separació de gasos, així com un inusual i altament beneficiós augment de la selectivitat de separació amb la pressió".

Francesc Llabrés, també científic de l'ITQ, afig que "el nostre enfocament per a la síntesi de nanolàmines de MOF en matrius polimèriques es pot ampliar a altres estructures de MOF, i obri noves possibilitats per a la creació de materials compostos ultrafins amb aplicacions en nombrosos sectors industrials".

Avantatges enfront de tecnologies alternatives com la destil·lació criogènica, la condensació o l'absorció amb amines

L'ús de membranes per a la separació de gasos presenta una sèrie d'avantatges enfront d'altres tecnologies alternatives, com la destil·lació criogènica, la condensació o l'absorció amb amines, que, en general, requereixen un canvi de fase de gas a líquid de la mescla de gasos que es vol separar, la qual cosa suposa un cost energètic addicional molt important.

A més, l'ús de membranes per a la separació de gasos permet construir unitats de menor grandària que les d'un altre tipus d'instal·lacions, com les d'extracció amb amines, per la qual cosa el seu impacte ambiental és també menor.

A partir d'aquest nou descobriment, s'ha aconseguit desenvolupar un mètode senzill per a la preparació de membranes mixtes ultrafines que combinen, de forma molt eficient, la selectivitat de forma imposada per les nanolàmines de MOF i la facilitat de processament del component polimèric.

Publicat per Nature Materials

En aquest treball, liderat pel CSIC i publicat aquesta setmana en la revista Nature Materials, també han participat investigadors del grup de Catalysis Engineering del Kavli Institute of Nanoscience de la Universitat Tècnica de Delft (Països Baixos) i del Max Planck Institut für Kohlenforschung (Alemanya).

• Nature Materials (publicació)
• Web oficial ITQ