Produção de membranas de polieterimida (PEI)/polianilina (PANI) e análise do seu desempenho na permeação de gases

Abstract

Neste trabalho foram obtidas membranas de Polieterimida (PEI) com adição de Polianilina (PAni) dopada com Ácido Fítico (AF) ou Ácido Clorídrico (HCl) ou com adição de Prata (Ag). Elas foram avaliadas quanto às suas características térmicas e quanto ao desempenho para separação de gases, como o Dióxido de Carbono (CO2), o Oxigênio (O2) e o vapor d`água (H2O). Os materiais utilizados nas membranas foram submetidos à Análise Termogravimétrica (TGA) e à Análise Calorimétrica por Varredura Diferencial (DSC). Os resultados obtidos com essas análises foram a temperatura de transição vítrea (Tg) da PEI em 215-217˚C. As membranas foram avaliadas através da técnica de Análise Dinâmico Mecânica (DMA) e submetidas a dois métodos diferentes de determinação da permeação de gases: Método 1, no Lehrstuhl für Polymere Werkstoffe na Universität Bayreuth, em Bayreuth, Alemanha; Método 2, na Universidade Federal do Rio grande do Sul (UFRGS). Com os resultados foi possível concluir que o intervalo de temperatura entre a temperatura ambiente e 190˚C é o melhor para a utilização das membranas. Somado a isso, as seletividades das membranas sofreram variações entre os métodos utilizados, porém, as tendências observadas com os dois métodos foram similares. Mesmo assim, o Método 2 foi utilizado como base para comparação dos resultados de permeabilidade e seletividade por ter apresentado maior exatidão. No entanto, a comparação estatística dos valores de permeabilidade obtidos com três das quatro membranas produzidas mostrou que o uso de PAni afeta significativamente a permeabilidade de membranas de PEI, assim como o tipo de dopante utilizado, sendo que a membrana Memb_PAni_DAF foi a que apresentou maiores valores de permeabilidade. Para as seletividades, a comparação estatística mostrou que o uso de PAni, também, afeta significativamente a seletividade de membranas de PEI, assim como o tipo de dopante utilizado. A membrana Memb_PAni_DAF apresentou o melhor resultado de seletividade para a comparação de gases O2/CO2 e, assim, foi a que melhor separou os gases O2 e CO2.