微孔聚合物膜:分子支架提高了有机溶剂运输的溶剂可访问性
Shuang Guo1, Chuanjie Fang1, Jiaqi Li1
1MOE Key Laboratory of Macromolecular Synthesis and Functionalization, MOE Engineering Research Center of Membrane and Water Treatment Technology, Department of Polymer Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027, China.
概括
研究人员开发了一种新的微孔聚胺 (PI-TB-NDI) 膜,用于有机溶剂纳米过. 引入正基甲基扩大了毛孔,显著提高了乙醇的透性,同时保持了选择性.
科学领域:
- 聚合物科学 聚合物科学
- 材料化学 材料化学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 微孔聚合物膜对于有机溶剂分离至关重要.
- 高溶剂透性往往受到来自紧密分子包装的0.4nm以下孔的限制.
- 在不牺牲选择性的情况下实现高透性仍然是一个挑战.
研究的目的:
- 为了合成一种新的微孔聚胺 (PI-TB-NDI) 用于有机溶剂纳米过.
- 通过控制毛孔大小分布来提高溶剂的可访问性和透性.
- 开发一个设计策略来定制膜中的自由体积.
主要方法:
- 一种聚胺合成,其中包括纳夫他二胺 (NDI) 和特罗格尔基 (TB) 单位.
- 在结核病单元上引入正基甲基,以制造硬质障碍.
- 为纳米过而制造的聚合物膜的制造和性能评估.
主要成果:
- 合成的PI-TB-NDI聚合物表现出高的内在自由体积.
- 奥尔托甲基组的引入使0.4nm以下的毛孔扩大到0.6-0.7nm,从而产生溶剂可访问的子纳米通道.
- 与具有相似选择性的最先进膜相比,乙醇的透性增加了2至8倍.
结论:
- орто-甲基组策略有效地抑制了有害的紧密包装,同时保持了分子相互作用.
- 开发的膜为有机溶剂纳米过提供了卓越的溶剂透性.
- 这项工作为先进的微孔膜提供了一个新的设计方法,没有后处理.
