Tuning interchain cavity of fluorinated polyimide by DABA for improved gas separation performance

聚酰亚胺 渗透 选择性 气体分离 材料科学 二胺 聚合物 高分子化学 半透膜 共聚物 单体 化学工程 复合材料 化学 有机化学 纳米技术 催化作用 图层(电子) 工程类 生物化学
作者
Zhiguang Zhang,Xiaolong Ren,Guolong Huo,Shuanyan Kang,Zhenggong Wang,Nanwen Li
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier BV]
卷期号:675: 121485-121485 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2023.121485
摘要

Fluorinated polyimides with biphenyl structure and –CF3 with rigid chain structure exhibit great potential in membrane-based gas separation. However, the comprehensive separation performance of this type polyimides is not competitive as a gas separation material. Structure regulation is of great significance to improve the separation performance of polymer membrane. Few studies systematically investigated structure-property relationships in fluorinated polyimide structure. In this study, carboxylic groups are introduced into a fluorinated polyimide(6FDA-TFMB) via copolymerization with DABA diamine monomer. The hydrogen bond between –CF3 group in TFMB and –COOH group in DABA is proposed to enhance chain segment rigidity and optimize polymer chain arrangement. WAXD results and FFV data indicate that inter-chain cavity of fluorinated polyimide could be finely tuned by adjusting molar ratio of TFMB and DABA in the copolyimide. The resulted copolyimide membranes thus demonstrate tunable gas permeation properties. Gas permeability of 6FDA-TFMB/DABA firstly increases and then decreases, and ideal gas selectivity continuously increases with increasing DABA molar ratio. Among the polyimides, 6FDA-TFMB/DABA(6:4) membrane demonstrated superior separation performance, e.g. CO2 permeability of 135.6 Barrer and CO2/CH4 ideal selectivity of 31.6, surpassing the commercial cellulose acetate and Matrimid membrane. Attributed to the optimized interchain interaction, the 6FDA-TFMB/DABA (6:4) membrane displays an optimized CO2 plasticization resistance and physical aging in comparison with 6FDA-TFMB membranes. This study provides a guideline for controlling and optimize the performance of biphenyl fluorinated polyimide gas separation membrane.
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
wym完成签到,获得积分20
1秒前
3秒前
3秒前
赵世璧完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
小蘑菇应助自然垣采纳,获得10
4秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
情怀应助天天采纳,获得10
5秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
健忘的金完成签到 ,获得积分10
6秒前
feng_qi001发布了新的文献求助10
6秒前
A拉拉拉发布了新的文献求助10
6秒前
郝君颖完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
关关完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
拾柒发布了新的文献求助20
11秒前
过时的又槐应助郝君颖采纳,获得10
11秒前
爆米花应助铅笔采纳,获得10
12秒前
12秒前
大模型应助A拉拉拉采纳,获得10
13秒前
碧蓝香芦完成签到 ,获得积分10
13秒前
daytek发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
一一应助冷酷代珊采纳,获得20
14秒前
一汪发布了新的文献求助10
16秒前
自然垣发布了新的文献求助10
17秒前
天天发布了新的文献求助10
17秒前
1111111111111发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
18秒前
whykm91完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
Night完成签到,获得积分10
21秒前
活泼的夏旋完成签到 ,获得积分10
21秒前
科研通AI5应助AquaR采纳,获得10
22秒前
高分求助中
Mass producing individuality 600
Algorithmic Mathematics in Machine Learning 500
非光滑分析与控制理论 500
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
A Combined Chronic Toxicity and Carcinogenicity Study of ε-Polylysine in the Rat 400
Advances in Underwater Acoustics, Structural Acoustics, and Computational Methodologies 300
Superiority of opioid free anesthesia with regional block over opioid anesthesia with regional block in the quality of recovery after retroperitoneiscopic renal surgery: a randomized controlled trial 200
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3826953
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3369242
关于积分的说明 10454988
捐赠科研通 3088858
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1699491
邀请新用户注册赠送积分活动 817343
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 770158