Membranes poplysulfone and aminomethyl polysulfone tested for the deshydratation

of the ethanol by pervaporation

Membranes polysulfone et polysulfone aminomethylé testées pour la déshydratation

de l’éthanol par pervaporation

N. Sekkak1, A. Mas2, A. Essamri3, M. Chentoufi3, M. Berrada1, A. EL Harfi4, F. Schue2

1 Laboratoire de Chimie des Polymères et de Synthèse Organique, Université

Hassan II- Mohammedia, Faculté des Sciences Ben M'Sik, Casablanca, Maroc

2 Laboratoire de Chimie Macromoléculaire, Université des Sciences et Techniques du Languedoc, Montpellier, France

3 Laboratoire de Génie des Procédés, Université Ibn Tofail, Faculté des Sciences, Kenitra, Maroc

4 Laboratoire de Chimie Organique et Macromoléculaire, Université Ibn Tofail, Faculté des Sciences, Kenitra, Maroc

* Corresponding author. Email: sekkak_nezha@yahoo.fr

Received : 23 January 2004; revised version accepted : 17 September 2004

Abstract

In order to increase the hydrophilicity of the polysulfone (PSU), which is considered relatively hydrophobe, we have done a chemical modification of the polymer by introduction of t polar groups –CH2NH2 into the basis matrix. The treatment consists of a phtalimidation followed by a reduction with the hydrazine.

The aminomethyl polysulfone of substitution degree (s) (DS = 24% and D.S = 60%) was obtained by two different methods. The structure of the aminomethyle polysulfone was determined by 1H NMR and 13C. The spectra IR were also noted.

The degree of substitution was determined by 1H NMR. Dense membranes in polysulfone (Mo) and aminomethyl polysulfone (M24 and M60) were prepared and tested for separation by pervaporation of the mixture of H2O/EtOH (5/95 per weight). The results obtained show an improvement of the selectivity and in the flux of the modified membranes. Moreover the swelling of membranes M0, M24 and M60 was measured at various concentrations of the H2O/EtOH solutions.

The results show that the swelling of the modified membranes is more significant than that of the original membrane. A correlation between flux and swelling is underlined.

Keywords : Polysulfone; Aminomethyl polysulfone; Membrane and pervaporation.

Résumé

Dans le but d'augmenter l'hydrophilie du polysulfone (PSU) UDEL P 1700, qui est considéré relativement hydrophobe, nous avons effectué une modification chimique du polymère par introduction de groupements polaires -CH2NH2 dans la matrice de base. Le traitement consiste en une phtalimidation suivie d'une réduction par l'hydrate d'hydrazine.

Le polysulfone aminométhylé de degré de substitution ( D.S= 24% et D.S=60%) a été obtenu par deux méthodes différentes. La structure du polysulfone aminométhylé a été déterminée par RMN 1H et 13C. Les spectres IR ont été également enregistrés. Le degré de substitution a été déterminé par RMN 1H.

Des membranes denses en polysulfone (M0) et polysulfone aminométhylé (M24 et M60) ont été préparées et testées pour la séparation par pervaporation du mélange H2O/EtOH (5 / 95 en poids).

Les résultats obtenus montrent une amélioration de la sélectivité et du flux des membranes modifiées. D'autre part le gonflement des membranes M0, M24 et M60 a été mesuré vis -à - vis des solution H2O / EtOH à différentes concentrations. Les résultats montrent que le gonflement des membranes modifiées est plus important que celui de la membrane de base. Une corrélation entre le flux et le gonflement est mise en évidence.

Mots clé : Polysulfone ; Aminomethyle polysulfone ; Membrane et pervaporation.

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