1. Physicochemical properties and pervaporation performance of dense membranes based on cellulose acetate propionate (CAP) and containing polymerizable ionic liquid (PIL)
- Author
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Stéphane Marais, Edyta Rynkowska, Andrzej Wolan, Antoine Lancien, Krzysztof Dzieszkowski, Kateryna Fatyeyeva, Anthony Szymczyk, Joanna Kujawa, Wojciech Kujawski, Stanisław Koter, Nicolaus Copernicus University [Toruń], Polymères Biopolymères Surfaces (PBS), Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut Normand de Chimie Moléculaire Médicinale et Macromoléculaire (INC3M), Institut de Chimie du CNRS (INC)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), DEC-2015/18/M/ST5/00635, NCN, Narodowe Centrum Nauki, Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut Normand de Chimie Moléculaire Médicinale et Macromoléculaire (INC3M), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Subjects
Filtration and Separation ,02 engineering and technology ,010402 general chemistry ,01 natural sciences ,Biochemistry ,Cellulose acetate propionate ,chemistry.chemical_compound ,medicine ,[CHIM]Chemical Sciences ,Organic chemistry ,General Materials Science ,Physical and Theoretical Chemistry ,Plasticization ,Plasticizer ,Polymerizable ionic liquids ,021001 nanoscience & nanotechnology ,0104 chemical sciences ,Hildebrand solubility parameter ,Monomer ,Membrane ,Hydrophilic pervaporation ,chemistry ,Chemical engineering ,Ionic liquid ,Pervaporation ,Swelling ,medicine.symptom ,0210 nano-technology ,Hybrid material ,Hansen's solubility parameters - Abstract
International audience; The new type of efficient pervaporative separation hybrid materials based on cellulose acetate propionate (CAP) and doped with 1-methyl-3-(4-vinylbenzyl)-1H-imidazol-3-ium chloride polymerizable ionic liquid (PIL) monomers (12.3–44.4 wt%) were elaborated for dehydration of propan-2-ol. Broad material and physicochemical characterization of membranes was performed including assessment of physicochemical, equilibrium, transport, and separation properties. Incorporation of PIL results in the plasticization of CAP based membranes. Additionally, with increasing loading of PIL from 12.3 to 44.4 wt% values of thickness-normalized Pervaporation Separation Index (PSIN) increase 1.6–2.4 times comparing to unloaded membrane (pure CAP). The distance parameters calculated on the base of the Hansen's solubility parameters were additionally employed to interpret swelling and pervaporative properties of membranes as well as to discuss interactions between solvents and prepared membranes. Lower value of distance parameter between pristine CAP and ethanol corresponds to the highest molar swelling degree of CAP based membranes. Swelling of CAP-PIL membranes in contact with water, ethanol, and propan-2-ol increased with of the increasing PIL content due to the hydrophilic character of ionic liquid. The gathered data provided insight into the potential applicability of the novel hybrid separation materials for pervaporative separation of liquid-liquid mixtures. © 2017 Elsevier B.V.
- Published
- 2017
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