Publication: Comportamiento de fases de membranas nanoestruturadas basadas en PVA, CS, H3PO2 y Nb2O5
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Abstract in spanish
Se estudió las propiedades térmicas (equilibrio de fases) de membranas nanoestructuradas basadas en poli(vinil alcohol) (PVA), quitosano (CS), ácido hipofosforoso (H3PO2) y micropartículas nanoporosas de óxido de niobio (Nb2O5) usando calorimetría de barrido diferencial (DSC) y análisis termo-gravimétrico (TGA). Se prepararon membranas en una combinación PVA-CS 80:20+40%H3PO2+xNb2O5 con x=0.02 hasta x=0.10. Para las medidas de DSC, se observó la transición vítrea de PVA/CS 80:20 en Tg~26°C, para PVA/CS 80:20+40%H3PO2 en 95°C y para las dopadas con Nb2O5 en 110°C. El punto de fusión de PVA y PVA/CS 80:20 fue alrededor de 210°C, para PVA/CS 80:20+40%H3PO2 no se observó claramente, indicando predominio de su fase amorfa. Para las dopadas con Nb2O5, la fusión de sus fases cristalinas fue alrededor de 180°C. Por encima de 430°C, todas las membranas se descomponen. Las curvas TGA de todas las membranas mostraron una pérdida continua de peso al aumentar la temperatura hasta 200°C, esta pérdida es atribuible a la evaporación de moléculas de agua absorbidas en la superficie de la membrana o atrapadas dentro de las cadenas de la matriz del polímero. Por encima de 200°C, se observó que las membranas pierden peso más rápidamente, siendo mayor para las membranas sin dopar con Nb2O5.
Abstract in english
Thermal behavior (phase equilibria) of nanostructured membranes based on poly(vinyl alcohol) (PVA), chitosan (CS), hypophosphorous acid (H3PO2), nanoporous micro-particles of niobium oxide (Nb2O5) using Differential Scanning Calorimetric (DSC) and Thermogravimetry Analysis (TGA) techniques were studied. Membranes PVA-CS 80:20+40%H3PO2+xNb2O5 with between x=0.02 and x=0.10 were prepared. For the DSC thermograms, the glass transition of PVA/CS 80:20 was observed at Tg~26°C, for PVA/CS 80:20+40%H3PO2 at 95°C, and for those doped with Nb2O5 at 110°C. The melting point of PVA y PVA/CS 80:20 membranes was around 210°C, for PVA/CS 80:20+40%H3PO2 is no clearly observed, indicating the dominance of their amorphous phase. For doped with Nb2O5, the melting of their crystalline phases was around 180°C. Above 430°C, all membranes break down. The TGA thermograms for all membranes showed a continuous weight loss as the temperature increased to 200°C, this loss is due to the absorbed water molecules at the membrane’s surface or caught inside of the polymer chains. Above 200°C, the membranes loss weight more quickly, being higher for the membranes without doping with Nb2O5, is observed.