Elaboración de membranas poliméricas a base polietilenotereftalato (PET) reciclado con nanotubos de carbono mediante electrohilado
Date
2025-09-01
Authors
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Publisher
Universidad de Cuenca
Abstract
One of the problems faced by the scientific community is plastic pollution, as plastics have the potential to cause significant harm to the environment and human health. Therefore, it is important to add value to them through recycling. In this work, three polyethylene terephthalate (PET) membranes were created using the electrospinning technique. For the first membrane, only trifluoroacetic acid (TFA) was used as the solvent; in the second, a mixture of TFA and dichloromethane (DCM) in a 55:45 w/w ratio was used; and in the third, the same ratio was used, but multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were added at a concentration of 3,72% w/w relative to the weight of the polymer. The membrane was electrospun at a voltage of 20 kV, a flow rate of 3.5 ml/h, and with a needle of 0.7 mm outer diameter. The membranes were characterized using atomic force microscopy (AFM) in non-contact mode (NCM) and electrostatic force microscopy (EFM). These analyses revealed that the incorporation of nanotubes altered the membrane’s morphology. Starting from an average fiber diameter of 1339 μm and an average pore diameter of 0.235 μm, a 37.74% decrease in fiber diameter and a 43.89% increase in pore size were observed. Additionally, it was confirmed that the membrane exhibited higher electrical conductivity compared to the original membrane, suggesting its potential application in water treatment, and biogas production.
Resumen
Uno de los problemas que enfrenta la comunidad científica es la contaminación por plásticos dado que estos tienen el potencial de provocar mucho daño al medio ambiente y a la salud humana, por lo cual es importante el darles un valor agregado mediante el reciclaje. En este trabajo se crearon tres membranas de polietilen tereftalato (PET) mediante la técnica del electrohilado, para la primera solo se utilizó ácido trifluoroacético (TFA) como solvente, en la segunda se utilizó una mezcla de TFA con diclorometano (DCM) en una proporción 55:45 p/p y en la tercera se utilizó esta misma proporción, pero se agregaron nanotubos de carbono multicapa (MWCNT) en una concentración de 3,72% p/p, con respecto al peso del polímero. La membrana fue electrohilada con un voltaje de 20 KV, un flujo de 3,5 ml/h y una aguja de 0,7 mm de diámetro exterior. Las membranas fueron caracterizadas mediante microscopía de fuerza atómica (AFM) en modalidad de no contacto (NCM) y microscopía de fuerza electrostática (EFM). Estos análisis revelaron que la incorporación de nanotubos modifica la morfología de la membrana. Partiendo de un diámetro medio de fibra de 1339 μm y un diámetro medio de poro de 0,235 μm, se observó una reducción del 37,74% en el diámetro de la fibra y un incremento del 43,89% en el tamaño del poro. Además, se comprobó que la membrana presentaba una mayor conductividad eléctrica en comparación con la membrana original, lo cual sugiere su potencial aplicación en el tratamiento de agua y producción de biogás.
Keywords
Ingeniería Química, Nanofibras, Cono de taylor, Membranas
Citation
Código de tesis
TQ; 672
Código de tesis
Grado Académico
Ingeniero Químico