Preparation and characterization of non-supported microfiltration membranes from aluminosilicates

In the present work non-supported microfiltration ceramic membranes have been made from different aluminosilicate paste formulations. The cast green dopes were sintered at temperatures between 1100 and 1400°C. The membrane characterisation was made by scanning electron microscopy (SEM), mercury porosimetry, gas and water permeabilities and microorganisms rejection. The results indicate that an appropriate election of the size of the particles in the paste and of the final sintering temperature allows to obtain membranes with different mechanical and structural properties, with mean pore sizes within the range from 0.1 to 1 μm, that make them suitable for microfiltration.Fil: Almandoz, M.C.. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Fisico Matematicas y Naturales. Departamento de Fisica. Laboratorio de Ciencias de Superficies y Medios Porosos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis; ArgentinaFil: Marchese, Jose. Universidad de Valladolid; España. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Fisico Matematicas y Naturales. Departamento de Fisica. Laboratorio de Ciencias de Superficies y Medios Porosos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis; ArgentinaFil: Prádanos, P.. Universidad de Valladolid; EspañaFil: Palacio, L.. Universidad de Valladolid; EspañaFil: Hernández, A.. Universidad de Valladolid; Españ

Morphology and structure of ABS membranes filled with two different activated carbons

Mixed matrix-composite membranes (MMCM) for gas separation are prepared and characterized in this work. Acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) copolymer was used for the continuum phase of the membrane filled with two different activated carbons (AC). The so-obtained membranes have been characterized by gas permeability, optical microscopy, electronic microscopy and atomic force microscopy. The membranes have different roughness on both their surfaces but are always recovered by the polymeric material. Better ABS-AC adhesion has been always reached giving high selectivity and permeability for CO2 / CH4. Such intimate contact can be attributed to the rubber properties of the butadiene-styrene chains in ABS. The morphological characteristics and the increase in both permeability and selectivity with the volume fraction of the filler are explained in terms of the properties of pure activated carbons.Fil: Marchese, Jose. Universidad Nacional de San Luis; Argentina. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Fisico Matematicas y Naturales. Departamento de Fisica. Laboratorio de Ciencias de Superficies y Medios Porosos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis; ArgentinaFil: Anson, M.. Universidad Nacional de San Luis; Argentina. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Fisico Matematicas y Naturales. Departamento de Fisica. Laboratorio de Ciencias de Superficies y Medios Porosos; ArgentinaFil: Ochoa, Nelio Ariel. Universidad Nacional de San Luis; Argentina. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Fisico Matematicas y Naturales. Departamento de Fisica. Laboratorio de Ciencias de Superficies y Medios Porosos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis; ArgentinaFil: Prádanos, P.. Universidad de Valladolid; EspañaFil: Palacio, L.. Universidad de Valladolid; EspañaFil: Hernández, A.. Universidad de Valladolid; Españ

Estudio de la modificación de la microestructura de polímeros porosos por metalización mediante STM y AFM

The results of the characterization of microfiltration membranes by different microscopic techniques: Scanning Electron Microscopy (SEM), Scanning Tunnelling Microscopy (STM) and Atomic Force Microscopy (AFM), have been compared. Pore size distribution on the surface and the surface roughness have been determine for each studied membrane. The results show that the effect of the gold layer, needed in SEM and STM, does not affect significatively the pore size distribution for these membranes. However, the effect of this layer decreases the surface roughnes.<br><br>En este trabajo se ha comparado los resultados de caracterización de membranas de microfiltración por diversas técnicas microscópicas: Microscopía Electrónica de Barrido (SEM), Microscopía de Efecto Túnel (STM) y Microscopía de Fuerza Atómica (AFM). Se ha determinado la distribución superficial de tamaños de poro y la rugosidad superficial de cada una de las membranas estudiadas. Los resultados muestran que el efecto de la capa de recubrimiento de oro, necesaria en SEM y STM, no afecta significativamente a la distribución de tamaños de poro en este tipo de membranas. Sin embargo el efecto de la capa de recubrimiento disminuye de forma general la rugosidad de la superficie

Caracterización de una nueva membrana cerámica de microfiltración con soporte de tejido en acero inoxidable flexible

In this work we present the characterization of a ceramic flexible membrane, made by SynthesechemieⓇ, with a nominal pore size of 0.45 μm. This membrane consists in an α-alúmina porous support which has an embedded stainless steel metallic network, onto what a selective layer of titanium dioxide has been deposited. Membrane characterization has been realized with the aid of several techniques as: atomic force microscopy (AFM), air-liquid displacemente porosimetry and mercury porosimetry. Each tecnique giving information on different aspects: surface characteristics, bulk pores and active pores. Although the total pore size distribution is rather broad, the active pores (those opened to flux) present a narrow distribution with a mean pore size very close to the manufacturer nominal value.<br><br>En este trabajo se ha abordado la caracterización de una membrana cerámica de microfiltración flexible, fabricada por SynthesechemieⓇ con tamaño de poro nominal de 0.45 μm. Ésta consiste en un soporte poroso de α-alúmina que posee un armazón formado por una red metálica de acero inoxidable sobre el cual existe una capa selectiva de óxido de titanio. La caracterización de la membrana ha sido realizada con diversas técnicas como: microscopia de fuerza atómica (AFM), porometría de desplazamiento aire-líquido y porosimetría de mercurio. Cada técnica da información sobre aspectos diferentes: superficie, poros totales y poros activos. Si bien la distribución total de tamaños de poro es bastante ancha, los poros activos (abiertos al flujo) presentan una distribución de tamaños estrecha con un valor medio muy próximo al nominal

Estudio mediante afm de estructuras de silicalita para la separación de gases

In this work, we study films of silicalite crystals used in gas separation processes. These crystals were obtained by hydrothermal synthesis during different times and using different gel composition. They were deposited on an alumina support growing in two preferential directions. Finally, the material was placed in a stove at 480ºC during 8 h in order to remove the structurant agent with heating and cooling rates of 0.5 y 2 ºC/min respectively. The resulting surfaces were analysed by atomic force microscopy (AFM) in tapping mode in order to notice the deposition of the silicalite crystals in the indicated directions, and also to distinguish the evolution of the nuclei growth. At the same time, the porous structure of silicalite has been determined, leading to results in good agreement with those obtained by other techniques.<br><br>En este trabajo se han estudiado láminas de silicalita con aplicación en los procesos de separación de gases. Dichas láminas se han depositado mediante síntesis hidrotermal durante distintos tiempos y usando varias composiciones en el gel precursor. La deposición se hizo sobre un soporte de alúmina con crecimiento preferencial en dos direcciones. Finalmente las láminas se calcinaron a 753 K durante 8 h para eliminar el agente estructurante, usando velocidades de calentamiento y enfriamiento de 0.5 y 1 K/min respectivamente. Las superficies resultantes se han analizado mediante microscopía de fuerza atómica en modo de contacto-intermitente (tapping) con el fin de ver si efectivamente se ha conseguido depositar cristales de silicalita en las direcciones indicadas y seguir la evolución de crecimiento de los núcleos. Por otro lado, se ha determinado la estructura porosa de la silicalita comprobando que los resultados concuerdan con los obtenidos por otras técnicas

Electrostatic interactions as governing the fouling in protein microfiltration

The influence of pH and electrostatic interactions on the fouling mechanism during protein dead-end microfiltration (MF) has been investigated for two charged membranes. Polyethersulfone acidic membranes (ICE-450), being negatively charged, and basic ones (SB-6407), these positively charged, both from Pall Co., have been used in the investigations. BSA and Lysozyme solutions at different pH values (3.0, 5.0, 7.0, 8.5 and 10.0) were microfiltered through the membranes at a constant applied transmembrane pressure. Results have been analysed in terms of usual blocking filtration laws and a substantial change in the fouling behaviour has been observed when solution pH and/or membrane charge as the pressure was changed, this change being clearly related with the specific membrane-protein and protein-protein interactions

Estudio estructural de membranas cyclopore de microfiltración

Atomic Force Microscopy (AFM), a recently developed technique, has proved to be a specially useful tool to characterise different types of material surfaces. In this work, we have used AFM to achieve a complete surface characterisation of several microfiltration membranes. These membranes are obtained by the track-etching method and, consequently, they are very suitable as test membranes, as having a very simple porous structure. For these membranes, several interesting structural parameters have been studied, as: porosity, pore size distributions and surface roughness of the membrane samples. All these parameters, conveniently analysed, have been compared with results obtained from other complementary characterisation techniques, to assure the realiability and validity of the obtained results. Important information on the membrane samples structure has been obtained. In that sense has been determined a clear asymmetry between both membrane sides, asymmetry that can be attributed to the manufacture process itself.<br><br>La Microscopía de Fuerza Atómica (AFM), de reciente desarrollo, se ha revelado como una técnica especialmente valiosa en la caracterización de todo tipo de superficies y materiales. En este trabajo se ha utilizado dicha técnica en la caracterización superficial de diversos filtros de microfiltración, obtenidos por el método de revelado de trazas nucleares, y en consecuencia, especialmente útiles como membranas test, debido a su simple estructura. Para estas membranas se han estudiado diversos parámetros de interés estructural, como son la porosidad, la distribución de tamaños de poro y la rugosidad superficial de las mismas. Todos estos parámetros han sido convenientemente analizados y sus resultados comparados con los obtenidos por otras técnicas de caracterización complementarias, a fin de asegurar su validez y fiabilidad. Se ha obtenido información importante sobre la estructura de dichas membranas, especialmente se ha determinado una importante asimetría entre las caras de la membrana, asimetría que se atribuye al proceso de bombardeo que constituye la fase esencial del método de fabricación de las mismas