Comportamiento de fases de membranas nanoestruturadas basadas en PVA, CS, H3PO2 y Nb2O5
Phase behavior of nanostruturated membranes based on PVA, CS, H3PO2, and Nb2O5
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Resumen
Se estudió las propiedades térmicas (equilibrio de fases) de membranas nanoestructuradas basadas en poli(vinil alcohol) (PVA), quitosano (CS), ácido hipofosforoso (H3PO2) y micropartículas nanoporosas de óxido de niobio (Nb2O5) usando calorimetría de barrido diferencial (DSC) y análisis termo-gravimétrico (TGA). Se prepararon membranas en una combinación PVA-CS 80:20+40%H3PO2+xNb2O5 con x=0.02 hasta x=0.10. Para las medidas de DSC, se observó la transición vítrea de PVA/CS 80:20 en Tg~26°C, para PVA/CS 80:20+40%H3PO2 en 95°C y para las dopadas con Nb2O5 en 110°C. El punto de fusión de PVA y PVA/CS 80:20 fue alrededor de 210°C, para PVA/CS 80:20+40%H3PO2 no se observó claramente, indicando predominio de su fase amorfa. Para las dopadas con Nb2O5, la fusión de sus fases cristalinas fue alrededor de 180°C. Por encima de 430°C, todas las membranas se descomponen. Las curvas TGA de todas las membranas mostraron una pérdida continua de peso al aumentar la temperatura hasta 200°C, esta pérdida es atribuible a la evaporación de moléculas de agua absorbidas en la superficie de la membrana o atrapadas dentro de las cadenas de la matriz del polímero. Por encima de 200°C, se observó que las membranas pierden peso más rápidamente, siendo mayor para las membranas sin dopar con Nb2O5.
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Ahn, J., Wang, G.X., Liu, H., and Dou, S., 2003. Nanoparticle-dispersed PEO polymer electrolytes for Li batteries. Journal of Power Sources, 119–121, pp. 422–426. doi: 10.1016/S0378-7753(03)00264-7.
Casciola, M., Alberti, G., Ciarletta, A., Cruccolini, A., Piaggio, P., and Picaa, M., 2005. Nanocomposite membranes made of zirconium phosphate sulfophenylenphosphonate dispersed in polyvinylidene fluoride: Preparation and proton conductivity. Solid State Ionics, 176(39), pp. 2985–2989. doi: 10.1016/j.ssi.2005.09.036
González, Y.F. y Vargas, R.A., 2011. Estudio de las propiedades termodinámicas y eléctricas de materiales compuestos póliméricos basados en el poli(vinil alcohol) (PVA) + H3PO2 + TiO2. Revista Iberoamericana de Polímeros, 12(2), pp. 64–75.
Ma, B., Qin, A., Li, X., Zhao, X., and He, C., 2014. Structure and properties of chitin whisker reinforced chitosan membranes. International Journal of Biological Macromolecules, 64, pp. 341–346. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2013.12.015.
Mena, D.F., 2014. Caracterización de fases conductoras iónicas en membranas basadas con quitosano y polivinil alcohol. Trabajo de grado, Universidad del Valle.
Steele, B.C.H. and Heinzel, A., 2001. Materials for fuel-cell technologies. Nature, 414, pp. 345–352. doi: 10.1038/35104620.
Vargas, R.A., Garcia, A., and Vargas, M.A., 1998. Phase behavior of complexes of PVA and acid salts. Electrochimica Acta, 43(10-11), pp. 1271–1274. doi: 10.1016/S0013-4686(97)10029-9.
Wang, X.L., Fan, L.Z., Xu, Z.H., Lin, Y.H., and Nan, C.W., 2008. Temperature dependent ionic transport properties in composite solid polymer electrolytes. Solid State Ionics, 179(27), pp. 1310–1313. doi: 10.1016/j.ssi.2008.01.045.
Yuan, H.K., Ren, J., Ma, X.H., and Xu, Z.L., 2011. Dehydration of ethyl acetate aqueous solutions by pervaporation using PVA/PAN hollow fiber composite membrane. Desalination, 280(1-3), pp. 252–258. doi: 10.1016/j.desal.2011.07.002.