Membrana cerâmica - Ceramic membrane

As membranas cerâmicas são um tipo de membrana artificial feita de materiais inorgânicos (como alumina , titânia , óxidos de zircônia, carboneto de silício ou alguns materiais vítreos). Eles são usados ​​em operações de membrana para filtração de líquidos.

Em contraste com as membranas poliméricas , elas podem ser usadas em separações onde meios agressivos (ácidos, solventes fortes) estão presentes. Eles também têm excelente estabilidade térmica, o que os torna utilizáveis ​​em operações de membrana de alta temperatura.

Como as membranas poliméricas, elas são densas ou porosas.

As configurações incluem fluxo cruzado tubular e membranas sem saída, bem como membranas de folha plana.

Membranas densas

Membranas cerâmicas densas são usadas para fins de separação de gases. Exemplos são a separação do oxigênio do ar ou a separação do gás hidrogênio de uma mistura.

Membranas porosas

As membranas cerâmicas porosas são usadas principalmente para separação de gases e micro ou nanofiltração . Eles podem ser feitos de sólidos cristalinos e amorfos .

Um exemplo de membrana amorfa é a membrana de sílica.

Um exemplo de membrana altamente porosa é o tipo feito de carboneto de silício .

História e fabricantes de membranas cerâmicas

As primeiras membranas cerâmicas foram produzidas na França na década de 1980 para fins de enriquecimento de urânio na indústria nuclear. Depois que muitas das usinas nucleares foram instaladas na França, outras áreas de aplicação industrial para as membranas cerâmicas foram procuradas. Ao mesmo tempo, pesquisas acadêmicas sobre membranas cerâmicas foram conduzidas. O grupo líder foi dirigido pelo professor Louis Cot na Escola Nacional de Pós-Graduação em Química em Montpellier. O crescimento do grupo deu origem à criação de um laboratório totalmente dedicado aos materiais e processos de membrana a partir de 1994 e ao Instituto Europeu de Membranas de Montpellier em 2000. Os fabricantes franceses de membranas cerâmicas incluem Orelis Environnement (grupo Alsys), Pall Exekia e Tami Industries . Outras empresas fora da França incluem CoorsTek ( http://www.coorstek.com ), Atech ( http://www.atech-innovations.com ), Inopor, Jiangsu Jiuwu, Meidensha, MetaWater, Liqtech e Mantec Technical Ceramics Ltd ( http://www.mantectechnicalceramics.com/products-services/porous-ceramics/filtration/star-sep-membranes/elements )

Enquanto a maioria dos fabricantes de membranas cerâmicas produzem membranas de portadores e camadas de membrana de óxido de alumina, óxido de titânio e óxido de zircônia, apenas alguns fabricantes trabalham com carboneto de silício. O carboneto de silício requer temperaturas de sinterização mais altas (> 2000 ° C) em comparação com as membranas à base de óxido (1200-1600 ° C). Os pioneiros no desenvolvimento e comercialização de membranas de carboneto de silício são a empresa dinamarquesa Liqtech, CeraMem (grupo Alsys) e a empresa americana Kemco Systems.

Referências

  1. ^ RM de Vos e H. Verweij (1998). "Membranas de sílica de alto fluxo e alta seletividade para separação de gases". Ciência . 279 (5357): 1710–1711. Bibcode : 1998Sci ... 279.1710D . doi : 10.1126 / science.279.5357.1710 . PMID  9497287 .
  2. ^ "LiqTech International, Dinamarca". Analista da Indústria de Filtração . 2013 (7): 10. 2013. doi : 10.1016 / S1365-6937 (13) 70257-0 .
  3. ^ "Cópia arquivada" (PDF) . Arquivado do original (PDF) em 04/03/2016 . Página visitada em 06-08-2015 .CS1 maint: cópia arquivada como título ( link )
  4. ^ Guo XZ, Yang H (2005). "Sinterização e microestrutura de cerâmica de carboneto de silício com Y3Al5O12 adicionado pelo método sol-gel" . J Zhejiang Univ Sci B . 6 (3): 213–8. doi : 10.1631 / jzus.2005.B0213 . PMC  1389724 . PMID  15682507 .
  5. ^ "Preparação e caracterização de membranas de fibras ocas inorgânicas" . 2000. CiteSeerX  10.1.1.465.5275 . Citar diário requer |journal=( ajuda )