Elaboration and characterisation of a plasticized cellulose triacetate membrane containing trioctylphosphine oxyde (TOPO): Application to the transport of uranium and molybdenum ions

A cellulose triacetate (CTA) membrane containing trioctylphosphine oxyde (TOPO) as carrier and 2-nitrophenyloctyl ether (NPOE) as a plasticizer was prepared. The membrane CTA + NPOE + TOPO was characterised using chemical techniques as well as Fourier Transform InfraRed (FTIR) spectroscopy, X-ray diffraction and Scanning Electron Microscopy (SEM). The CTA membrane is characterised by well-defined pores; these pores are completely filled with the NPOE and carrier. Surfaces of membranes with TOPO are smooth. The systems constituted by the mixture of CTA + NPOE, CTA + NPOE + TOPO do not give any diffraction. This can be due to the absence of crystallization within the membrane. On the other hand, this result should be attributable to the amorphous state of the structure, which permits us to eliminate the mechanism of transfer of the ions by electron jump. A comparative study of transport across a polymer inclusion membrane (PIM) and a supported liquid membrane (SLM) containing the same carrier in chloroform has shown that uranium or molybdenum transport efficiency was increased using PIM instead of SLM. PIM showed higher stability than SLM, the flux of transport remain constant in the former case after 2 weeks.

RésuméUne membrane à base du polymère triacetate de cellulose (TAC) contenant trioctylphosphine oxyde (TOPO) comme transporteur et le 2-nitrophenyloctyl ether (NPOE) comme plastifiant a été élaborée. La membrane TAC + TOPO + NPOE a été caractérisée par différentes techniques telles que : l’infrarouge à transformée de Fourier (IRTF), la diffraction des rayons X et la microscopie électronique à balayage (MEB). La membrane contenant uniquement le polymère TAC est poreuse, ces pores sont remplis par le transporteur et le plastifiant. Toutes les membranes élaborées ne sont pas cristallines (système amorphe). Une étude comparative du transport de l’uranium et du molybdène en utilisant les membranes élaborées et les membranes commerciales (membranes liquides supportées) a été réalisée. Les résultats obtenus ont montré que les membranes synthétisées sont plus performantes que les membranes commerciales. L’étude de la stabilité des membranes a montré que contrairement aux membranes liquides supportées, le flux de transport reste constant pendant deux semaines en utilisant les membranes élaborées.