Overlimiting mass transfer through cation-exchange membranes modified by Nafion film and carbon nanotubes

        http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001346861101629X

Ocho membranas de intercambio catiónico diferentes en la morfología de la superficie y el grado de hidrofobicidad se estudiaron por ángulo de contacto, voltametría y mediciones de masa tasa de transferencia. Una serie de membranas se preparon a partir de 40 heterogéneas MK-membranas, y otra, de las membranas homogéneas NafionTM 117. El recubrimiento de una membrana con una fina película de Nafion resultó aumentar para la hidrofobicidad en la superficie, mientras que el dopaje de la superficie de la película de Nafion con nanotubos de carbono (CNT) condujo a una disminución inesperada en la hidrofobicidad. Se encontró sin  embargo que después de 100 h de funcionamiento de un NafionTM 117 la membrana recubierta con una película de Nafion dopado con CNT, el ángulo de contacto aumentó desde 51º hasta 81º. Este aumento de la hidrofobicidad de la superficie fue acompañado por un aumento significativo por encima del límite de la tasa de transferencia, más de 1,5 veces, bajo el mismo voltaje. La alta correlación entre la sobre limitación de tasa de transferencia de masa  y el grado de hidrofobicidad también se observó en todos los casos estudiados: la superficie más hidrófoba conduce a una tasa de transferencia de masa mayor. El efecto se explica por el aumento electroconvección que ocurre como la electroósmosis de la segunda clase: el deslizamiento del agua sobre una superficie hidrófoba aumenta la velocidad tangencial del vértice electroconvección teniendo su máximo a una distancia de varios cientos de nm desde la superficie.