Síntese e caracterização de Poli (líquidos iônicos) catiônicos e avaliação do seu potencial para captura de CO2

Abstract

Com o aumento das emissões de CO2 na atmosfera é imprescindível o desenvolvimento de tecnologias para a mitigação dos impactos ambientais. Tecnologias como as soluções aquosas de aminas e membranas de acetato de celulose precisam ser aperfeiçoadas ou substituídas a fim de obter um melhor aproveitamento econômico e energético dos processos de captura de CO2. Um ramo de pesquisa promissor são os poli (líquidos iônicos) (PLIs), uma classe de materiais que é capaz de aliar a afinidade dos líquidos iônicos por gases ácidos com a processabilidade dos materiais poliméricos. PLIs catiônicos têm ganhado cada vez mais atenção por se mostrarem materiais de fácil síntese e grande versatilidade podendo ser pareado com diversos contra-ânions a fim de mudar suas características. Neste contexto, este trabalho visa a síntese e caracterização de líquidos iônicos (LIs), assim como a síntese e caracterização de PLIs obtidos a partir deste líquido iônico, combinados com diferentes contra-ânions. A amostra que se destaca é o PLI-PC-BF4 apresentando os melhores resultados de captura de CO2 sendo eles 33,5 e 104,8 mgCO2/g, respectivamente em P= 1 e 10 bar a uma temperatura de T= 303,15 K. Os resultados encontrados são semelhantes aos PLIs de cadeia aniônica e maiores do que os PLIs de cadeia catiônica encontrados na literatura.

With the increase in CO2 emissions into the atmosphere, it is essential to develop technologies to mitigate the environmental impacts. Technologies such as amines aqueous solutions and cellulose acetate membranes need to be improved or replaced to obtain a better economic and energetic results for CO2 capture processes. A promising research area is Poly (ionic liquids) (PILs), a class of materials that can combine the affinity of ionic liquids for acidic gases with the polymeric materials processability. Cationic PILs are gaining more and more attention for being materials of easy synthesis and incredible versatility. They can be paired with several counter-anions to change their characteristics. In this context, this work aims to synthesize and characterize ionic liquids and PILs obtained from this IL combined with different counter-anions. The sample that stands out is the PLI-PCBF4 showing the best CO2 capture results. The results were 33.5 and 104.8 mgCO2/g, at P= 1 and 10 bar respectively and T= 303.15 K. Comparing to the literature the results are similar to PILs with anionic polymeric chain and higher than PILs with cationic polymeric chain.