Self-assembled smart filtration membranes from block copolymers and inorganic nanoparticles

Abstract

Esta tesis presenta una nueva aproximación a la producción de membranas de matrices mixtas, mediante copolímeros bloque y partículas inorgánicas con propiedades magnéticas. Las nanopartículas poliméricas con diferentes morfologías (lineal, esferas, gusanos, y vesículas) a partir del copolímero di-bloque: ácido polimetacrílico-b-metilmetacrilato han sido sintetizadas utilizando una polimerización por adición, fragmentación y transferencia de cadena reversible (RAFT) en etanol a 70ºC. La contraparte inorgánica, nanopartículas de óxido de hierro, ha sido preparada utilizando diferentes estabilizadores a varias temperaturas para adquirir la carga en la superficie y las propiedades magnéticas necesarias. La propiedades químicas de las partículas conducen a la formación de membranas hidrofóbicas mediante separación de fases inducida por no disolventes (NIPS), así como a la formación de mebranas hidrofílicas utilizando la técnica de recubrimiento por rotación simple de las partículas mediante autoensamblaje inducido por polimerización. Mediante un estudio experimental detallado de la filtración de la membrana, la influencia de diferentes parámetros en el rendimiento del proceso ha sido analizado en presencia y ausencia de campo magnético. Finalmente, el ensuciamiento de la membrana han sido estudiadas utilizando una disolución de proteínas. Asimismo, el rendimiento de la membrana ha sido examinado en presencia de campo magnético, dando como resultado una disminución en el ensuciamientode la membrana. Estos resultados confirman que estas nuevas membranas poseen altas prestaciones en el área de la tecnología de membranas.