Revista UIS Ingenierías

Vol. 21 Núm. 4 (2022): Revista UIS Ingenierías
Artículos

Estudio del efecto de la humedad sobre las propiedades mecánicas de membranas de intercambio protónico de PVOH+H3PO2/TiO2

PDF (English)
  • Nadia Combarizao ,
  • Jesus Evelio Diosa-Astaiza,
  • Diego Peña-Lara
Nadia Combarizao
Justus-Liebig-Universität Giessen
Jesus Evelio Diosa-Astaiza
Universidad del Valle
Diego Peña-Lara
Universidad del Valle
3D
DOI: https://doi.org/10.18273/revuin.v21n4-2022006

Publicado 2022-10-31

Palabras clave

  • módulo elástico,
  • tensión,
  • compuestos poliméricos

Cómo citar

Combarizao , N. ., Diosa-Astaiza, J. E. ., & Peña-Lara , D. . (2022). Estudio del efecto de la humedad sobre las propiedades mecánicas de membranas de intercambio protónico de PVOH+H3PO2/TiO2. Revista UIS Ingenierías, 21(4), 63–70. https://doi.org/10.18273/revuin.v21n4-2022006

Derechos de autor 2022 Revista UIS Ingenierías

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Resumen

Se estudió el módulo de elasticidad de membranas poliméricas a base de PVOH + H3PO2 + TiO2 en función de la humedad relativa (%HR) y la fracción volumétrica de agua.  Se realizaron ensayos de tensión-deformación por tracción (tensión nominal) para determinar el módulo de Young, límite elástico, tensión de rotura y tensión de deformación a una velocidad constante de 10 mm/min. La concentración de ácido de las membranas se mantuvo constante a la concentración molar de alta conducción de protones P/OH = 0.3 y se separaron en dos grupos de prueba, con dopado del 5 wt. % TiO2 y sin TiO2. Para humedades relativas entre 8 y 94% HR, las membranas con TiO2 muestran una mejora en el módulo elástico con respecto a aquellas sin dopado de TiO2, pero no tienen diferencia significativa a 100% HR, bajo un nivel de confianza del 95%. En general, el análisis de los datos indica que las propiedades mecánicas, así como las propiedades eléctricas de las membranas reportadas previamente, están directamente relacionadas con la absorción de agua contenida en los grupos hidrofílicos que se expanden durante el incremento de volumen del polímero, mientras que la columna vertebral del polímero hidrofóbico, similar a un sólido, y las nanopartículas de TiO2 mantienen la estabilidad estructural.

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