根据6FDA的网络聚胺膜的微孔结构进行定制,以通过脱氧化进行先进的气体分离
Yuxuan Zhao1, Hongyan Wang1, Xiangyun Liu1
1Tianjin Key Laboratory of Organic Solar Cells and Photochemical Conversion, School of Chemistry & Chemical Engineering, Tianjin University of Technology, Tianjin 300384, China.
Membranes
|May 26, 2023
概括
通过共聚合和随后的脱氧化交联将碳基组纳入基于6FDA的聚胺 (PI) 膜,提高了气体分离性能. 这种方法有效地调整了微孔结构,大大提高了CO2的透性和选择性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 6基于FDA的网络聚合物 (PI) 对于气体分离应用至关重要.
- 定制PI膜中的微孔性是提高气体分离效率的关键.
- 在现场交叉连接为创建先进的PI膜提供了一个有前途的途径.
研究的目的:
- 开发一种简单的策略来调整基于6FDA的网络PI膜的微孔结构.
- 为了研究结合碳氧功能化二胺 (DCB或DABA) 对PI膜特性的影响.
- 通过脱碳氧化交叉连接来提高气体分离性能.
主要方法:
- 6FDA-TAPA与4,4'-氨基-2,2'-双二碳酸 (DCB) 或3,5-氨基酸 (DABA) 的联合聚合.
- 调整摩尔含量和共同分子的类型以控制前体结构.
- 通过热处理诱导脱碳氧化交联,以修改膜结构和特性.
主要成果:
- 脱碳氧化交叉连接增加了膜的d-间距和BET表面积.
- DCB或DABA的含量显著影响了气体分离性能.
- 一个6FDA-DCB:TAPA (3:2) 膜在450°C加热后显示了~532%的二氧化碳透率 (~266.6 Barrer) 和~23.6的CO2/N2选择性.
结论:
- 将碳素基组纳入PI骨干,可以通过脱碳化交叉连接调整微孔性.
- 这种方法提供了一种切实可行的方法来定制基于6FDA的网络PI中的气体运输特性.
- 开发的战略为高效的气体分离提供了通往先进膜的途径.
