Ιnnοvative cοmpοsite pοlymer materials fοr CΟ2 separatiοn
Matériaux polymères composites innovants pour la séparation du CO2
Résumé
Currently, the emission of CO₂, which is the primary contributor to global warming, is increasing at an alarming rate. Consequently, there is a growing global need for cutting-edge technologies that can effectively separate and capture CO₂. In the present work, a series of PSF/IL and PES/IL composite membranes for CO₂ separation were investigated. Six ILs ([Meim][TFSO₃], [Vim][TFSO₃], [Meim][Tf₂N], [Vim][Tf₂N], Li(DOBA)[Tf₂N] and Li(HDA)[Tf₂N]) were synthesized successfully and characterized by FT-IR, 1H NMR, TGA and DSC. Composite membranes with different IL loadings were fabricated by solution casting method and exhaustively studied by FT-IR, TGA, DSC, SEM, F-mapping, surface energy, tensile tests, and gas permeation (CO₂, N₂ and O₂). Under 25°C and 4 bar, PES/10[Vim][Tf₂N] membrane showed a CO₂ permeability of 1.92 Barrer with improved CO₂/N₂ and CO₂/O₂ selectivities of 20.4 and 6.1, respectively.
Actuellement, les émissions de CO₂, principal responsable du réchauffement climatique, augmentent à un rythme alarmant. Par conséquent, il existe un besoin mondial croissant de technologies de pointe capables de séparer et de capturer efficacement le CO₂. Dans ce travail, une série de membranes composites PSF/IL et PES/IL pour la séparation du CO₂ ont été étudiées. Six IL ([Meim][TFSO₃], [Vim][TFSO₃], [Meim][Tf₂N], [Vim][Tf₂N], Li(DOBA)[Tf₂N] et Li(HDA)[Tf₂N]) ont été synthétisés avec succès et caractérisés par FT-IR, 1H RMN, TGA et DSC. Des membranes composites avec différentes quantités d'IL ont été fabriquées par évaporation de solvent puis étudiées par FT-IR, TGA, DSC, MEB, cartographie du F, énergie de surface, essais de traction et perméation aux gaz (CO₂, N₂ et O₂). A 25°C et 4 bar, la membrane PES/10[Vim][Tf₂N] présente une perméabilité au CO₂ de 1,92 Barrer avec des sélectivités CO₂/N₂ et CO₂/O₂ améliorées de 20,4 et 6,1, respectivement.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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