Nueva tecnología para la separación de gases mediante membranas

Las membranas de compuestos ultrafinos o nanoláminas son nanoestructuras de dos dimensiones que tienen un gran potencial como componentes funcionales en campos como la optoelectrónica, el almacenamiento de energía y la separación de gases. Y esta funcionalidad se podría ampliar utlizando materiales organometálicos porosos como los Metal-Organic Frameworks (MOFs) que están compuestos por iones o clusters (grupos) metálicos coordinados a ligandos, normalmente orgánicos que forman estructuras porosa y repetitivas de 1, 2 ó 3D ( aquí).

Pero la síntesi de MOFs en forma de nanoláminas autosoportadas resulta todavía complicado. Investigadores del Instituto de Tecnología Química, un centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València, han conseguido solucionar el problema del soporte de la nanolámina de MOFs incorporándola en una matriz polimérica. En la figura podéis ver la disposición de las diferentes fases durante la síntesi del MOF, copper 1,4-benzenedicarboxylate o CuBDC (PubChem, ChemSpider): i, ácido benceno-1,4-dicarboxílico (BDCA: PubChem, ChemSpider); ii, Fase de separación ; iii, iones Cu²⁺ .

Durante la síntesis de nanoláminas de MOF: copper 1,4-benzenedicarboxylate

Este nuevo material mixto posee unas propiedades excelentes para la separación de gases cuya selectividad de separación augmenta con la presión. El uso de membranas para la separación de gases presenta una serie de ventajas frente a otras tecnologías alternativas, como la destilación criogénica, condensación o absorción con aminas, que requieren por lo general un cambio de fase de gas a líquido de la mezcla de gases que se quiere separar y que supone un coste energético adicional muy importante. Además, el uso de membranas para separación de gases permite construir unidades de menor tamaño que el de otro tipo de instalaciones, como las de extracción con aminas, por lo que su impacto ambiental es también menor.

Esta nueva tecnología de separación de gases mediantes membranas podría tener aplicaciones en diversos sectores industriales. Para ver las descripciones de las figuras de abajo clicad en ellas.