Membranas de acetato de celulosa preparadas por el método de inversión de fases o por electrohilado, su caracterización y propiedades de intercambio iónico

Abstract

Tesis de doctorado en ciencia de materiales. En esta tesis se presenta la preparación y caracterización de membranas de acetato de celulosa (AC) modificadas con poli(ácido acrílico) (PAA) o poli(estiren sulfonato) (PSS) y recubiertas con polianilina (PANI). Para mejorar las propiedades mecánicas de estas membranas se le agregaron de manera individual los siguientes plastificantes: dimetilftalato (DMF), dietilftalato (DEF), trifenilfosfato (TFF), así como la mezcla de los tres plastificantes en una proporción en peso 100:50:2. Se obtuvieron membranas porosas debido a la presencia de los polielectrólitos, los cuales también funcionaron como una plantilla para la polimerización del monómero anilina a PANI. Los plastificantes aumentaron la elongación a la ruptura de las membranas y disminuyeron la temperatura de transición vítrea (Tg) del material. Actuaron de forma indirecta para obtener una PANI más ordenada y por consiguiente con valores de conductividad más altos, de hasta 10-3 S cm-1, para el caso de membranas de AC modificadas con PAA, usando el plastificante TFF y recubiertas con PANI. Este lote de membrana fue utilizado en procesos de recuperación de oro en forma de un complejo yodo-yoduro resultante de la lixiviación de oro. La adsorción de oro sobre las membranas de acetato de celulosa-polianilina fue atribuida al intercambio de los iones Cl- por el complejo oro-yoduro (AuI2 -). Las membranas mostraron ser adsorbentes efectivos para la recuperación del complejo AuI2 -. Se desarrolló un modelo matemático para predecir la cinética de adsorción del complejo AuI2 - sobre la membrana de acetato de celulosa-polianilina. Fue encontrado que el proceso de adsorción está controlado por la difusión interna del complejo en los poros de la membrana. Por último se obtuvieron membranas fibrosas de AC y poli(vinil pirrolidona) (PVP) por el método de electrohilado, las fibras de AC presentaron morfología de listones, mientras que las fibras de PVP fueron cilíndricas, en ambos casos con diámetros del orden de micrómetros.