Plasticization-Resistant Carboxyl-Functionalized 6FDA-Polyimide of Intrinsic Microporosity (PIM–PI) for Membrane-Based Gas Separation

巴勒 聚酰亚胺 渗透 气体分离 化学工程 选择性 材料科学 分压 高分子化学 表面改性 化学 有机化学 图层(电子) 纳米技术 催化作用 氧气 生物化学 工程类
作者
Mahmoud A. Abdulhamid,Giuseppe Genduso,Yingge Wang,Xiaohua Ma,Ingo Pinnau
出处
期刊:Industrial & Engineering Chemistry Research [American Chemical Society]
卷期号:59 (12): 5247-5256 被引量:93
标识
DOI:10.1021/acs.iecr.9b04994
摘要

A novel trimethyl-substituted carboxyl-containing polyimide was synthesized via a one-pot high-temperature polycondensation reaction of 4,4′-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride (6FDA) and 3,5-diamino-2,4,6-trimethylbenzoic acid (TrMCA). The polyimide (6FDA-TrMCA) displayed a Brunauer–Emmett–Teller surface area of 260 m2 g–1, demonstrating intrinsic microporosity, in contrast to the related low-free volume COOH-functionalized polyimide 6FDA-DABA. Compared to the nonfunctionalized 6FDA polyimide analogue made from 2,4,6-trimethyl-m-phenylenediamine (TrMPD)—also known as 6FDA-DAM—carboxyl functionalization in 6FDA-TrMCA resulted in reduced surface area, lower fractional free volume, and tighter average chain spacing. Gas permeabilities of 6FDA-TrMCA were typical of functionalized polyimides of intrinsic microporosity (PIM–PIs). For example, at 2 atm and 35 °C, 6FDA-TrMCA showed pure-gas H2 and CO2 permeability of 193 and 144 barrer, coupled with H2/CH4 and CO2/CH4 selectivity of 61 and 45, respectively. Notably, in mixed-gas permeation tests with an equimolar CO2–CH4 mixture at a CO2 partial pressure of 12 atm, 6FDA-TrMCA demonstrated performance located on the 2018 mixed-gas upper bound with a CO2 permeability of ∼98 barrer and CO2/CH4 permselectivity of 38. As the first reported COOH-functionalized PIM–PI homopolymer, 6FDA-TrMCA revealed excellent resistance against CO2-induced plasticization at least up to a CO2 partial pressure of 15 atm, covering the range of typical wellhead CO2 partial pressures (5–10 atm).
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
鲤角兽发布了新的文献求助10
刚刚
hj完成签到,获得积分10
3秒前
幸福妙柏完成签到 ,获得积分10
6秒前
cy__完成签到,获得积分10
10秒前
dermaphoria完成签到 ,获得积分10
10秒前
myg123完成签到 ,获得积分10
12秒前
physicalpicture完成签到,获得积分10
17秒前
st完成签到 ,获得积分10
17秒前
甜甜的tiantian完成签到 ,获得积分10
19秒前
23秒前
25秒前
鲤角兽发布了新的文献求助30
25秒前
25秒前
Vicou2025完成签到,获得积分10
26秒前
iOhyeye23完成签到 ,获得积分10
28秒前
alixy完成签到,获得积分10
33秒前
乔凌云完成签到 ,获得积分10
33秒前
小徐完成签到 ,获得积分10
34秒前
oymh完成签到 ,获得积分10
35秒前
35秒前
Running完成签到 ,获得积分10
35秒前
风信子完成签到,获得积分10
36秒前
Richard完成签到 ,获得积分10
38秒前
YoungLee完成签到 ,获得积分10
40秒前
wwe完成签到,获得积分10
43秒前
今天开心吗完成签到 ,获得积分10
46秒前
46秒前
有魅力的聪展完成签到 ,获得积分10
47秒前
路漫漫其修远兮完成签到 ,获得积分10
47秒前
breif完成签到 ,获得积分10
48秒前
49秒前
sdjjis完成签到 ,获得积分10
50秒前
脑洞疼应助青思采纳,获得10
51秒前
小陈完成签到 ,获得积分10
53秒前
他有篮完成签到 ,获得积分10
56秒前
turtle85完成签到 ,获得积分10
58秒前
lc完成签到,获得积分20
58秒前
zhuxd完成签到 ,获得积分0
59秒前
59秒前
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
An Introduction to Foreign Language Learning and Teaching 750
The Oxford Handbook of Digital Classical Studies 550
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7619939
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9195271
关于积分的说明 19706838
捐赠科研通 7191413
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3272433
关于科研通互助平台的介绍 2435079
邀请新用户注册赠送积分活动 2267654