本质上微孔的聚胺来源于2.2'-双-4,4',5,5'-双四碳酸二化物用于气体分离膜

科学领域:

• 聚合物化学 聚合物化学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 聚胺是以其热稳定性和机械强度而闻名的先进聚合物.
• 的加入可以改变聚合物的特性,包括气体分离性能.
• 本质微孔聚合物 (PIP) 对于高效的气体分离膜至关重要.

研究的目的:

• 合成和描述含的新型内在微孔聚胺.
• 研究结构-属性关系,重点关注原子的影响.
• 为了评估这些新型聚胺材料的气体分离性能.

主要方法:

• 使用2.2'-双-4,4',5,5'-双四碳酸二化物 (Br-BPDA) 和五种体积较大的二胺,合成聚胺.
• 聚合物性质的表征,包括可溶性,热稳定性,机械强度,部分自由体积 (FFV) 和BET表面积 (S_BET).
• 对CO₂,H₂,O₂,N₂和CH₄的气体透度测量以确定透性和选择性.

主要成果:

• 合成的聚胺具有出色的溶解性,高热稳定性 (抗拉强度为59.2-109.3 MPa,模量为1.8-2.2 GPa) 和良好的机械性能.
• FFV和S_BET分别在0.169-0.216和211-342m²g^{-1之间,其中Br-BPDA-MMBDA显示的值最高.}
• 由于超微孔,Br-BPDA-MMBDA实现了724.5的CO2透度,而Br-BPDA-DAT表现出优越的选择性 (H2/N2=21.4) .

结论:

• 在聚胺中的加入显著影响了气体分离性能.
• 由Br-BPDA单体和特定胺所赋予的刚性会产生超微孔,增强选择性.
• 这些含的聚胺具有很大的潜力,可用于先进的气体分离膜应用,具有极好的耐物理衰老性能.