外在微孔的聚合物膜是从热交联的无利乙烯的高化聚合物中衍生出来的,用于气体分离
Ju Ho Shin1, Hyun Jung Yu1, Jiyoon Jung2
1Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Sogang University, 35 Baekbeom-ro, Mapo-gu, Seoul, 04107, Republic of Korea.
Nature communications
|August 5, 2025
概括
新的外部微孔聚合物膜 (EMPM) 克服了传统膜的局限性. 这些先进材料具有高的气体透性和稳定性,为能源和环境应用提供可持续的解决方案.
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:
- 本质微性聚合物 (PIMs) 对气体分离有希望,但面临着可凝结气体和老化方面的挑战.
- 现有的膜往往需要能源密集的过程.
研究的目的:
- 引入外部微孔聚合物膜 (EMPM) 作为一种新型的高性能材料.
- 为了展示一个可扩展的制造方法,以提高气体分离性能和稳定性.
主要方法:
- 从使用脱诱导的热交联的无 perfluorinated aryl-ether 的芳香聚合物制造 EMPM.
- 描述EMPM属性,包括布鲁纳uer-Emmett-Teller表面积和气体透性/选择性.
- 在高压下测试EMPM,使用同等分量的CO2/CH4混合气体,以评估塑化阻力.
主要成果:
- EMPM 的表面积高达 Brunauer-Emmett-Teller 的高面积 (552 m2 g-1).
- 在高压CO2/CH4混合气体下观察到异常的塑化抵抗.
- 在-20°C达到12,000的CO2透度和46的CO2/N2选择性,超过了2019年聚合物上限.
- 浸涂空腔纤维EMPM显示CO2透率为2174GPU,CO2/N2选择性为30在-20°C.
结论:
- 脱诱导的交叉链接是一种有效的方法,可以创建外部微孔并提高膜性能.
- EMPM为节能气体分离提供了一个可扩展和稳定的替代方案.
- 这些膜具有可持续能源和环境应用的巨大潜力.
