自具微孔聚合物PIM-1基热致刚性膜材料的制备及气体分离性能
来源期刊：材料导报2018年第16期
论文作者：鲁云华 郝继璨 李琳 宋晶 肖国勇 胡知之 王同华
文章页码：2876 - 2881
关键词：自具微孔聚合物;气体分离;热致刚性膜;渗透性;
摘 要：以邻苯二酚和丙酮为原料,合成出四羟基化合物5,5′,6,6′-四羟基-3,3,3′,3′-四甲基-1,1′-螺旋双茚满,再与四氟对苯二腈发生聚合反应得到自具微孔聚合物PIM-1。然后,分别在300℃、350℃和400℃对PIM-1膜材料进行热处理得到热致刚性膜材料。利用核磁共振仪（NMR）、凝胶渗透色谱仪（GPC）、红外光谱仪（FTIR）、热重分析仪（TGA）、示差扫描量热仪（DSC）、X射线衍射仪（XRD）和扫描电镜（SEM）对所合成的四羟基化合物、PIM-1聚合物及热致刚性膜材料的结构和性能进行表征,并对其气体分离性能进行了测试。研究表明,所合成PIM-1的玻璃化转变温度为340℃,热分解温度为503℃。适当的热处理可提高PIM-1基热致刚性膜材料的气体分离性能,PIM-1-300对H2、O2、N2、CO2和CH4的渗透通量分别达到2 865Barrer、1 071Barrer、298Barrer、7 070Barrer和495Barrer。但随热处理温度升高,热交联程度增加,膜材料的气体渗透性逐渐降低,但选择性有所提高。PIM-1-400的CO2/CH4分离系数为18.51。
鲁云华1，郝继璨1，李琳2，宋晶2，肖国勇1，胡知之1，王同华2
1. 辽宁科技大学化学工程学院2. 大连理工大学化工学院
摘 要：以邻苯二酚和丙酮为原料,合成出四羟基化合物5,5′,6,6′-四羟基-3,3,3′,3′-四甲基-1,1′-螺旋双茚满,再与四氟对苯二腈发生聚合反应得到自具微孔聚合物PIM-1。然后,分别在300℃、350℃和400℃对PIM-1膜材料进行热处理得到热致刚性膜材料。利用核磁共振仪（NMR）、凝胶渗透色谱仪（GPC）、红外光谱仪（FTIR）、热重分析仪（TGA）、示差扫描量热仪（DSC）、X射线衍射仪（XRD）和扫描电镜（SEM）对所合成的四羟基化合物、PIM-1聚合物及热致刚性膜材料的结构和性能进行表征,并对其气体分离性能进行了测试。研究表明,所合成PIM-1的玻璃化转变温度为340℃,热分解温度为503℃。适当的热处理可提高PIM-1基热致刚性膜材料的气体分离性能,PIM-1-300对H2、O2、N2、CO2和CH4的渗透通量分别达到2 865Barrer、1 071Barrer、298Barrer、7 070Barrer和495Barrer。但随热处理温度升高,热交联程度增加,膜材料的气体渗透性逐渐降低,但选择性有所提高。PIM-1-400的CO2/CH4分离系数为18.51。
关键词：自具微孔聚合物;气体分离;热致刚性膜;渗透性;
