Cross-Linked Thermally Rearranged Polybenzoxazole Derived from a Phenolphthalin-Based Polyimide for Gas Separation

聚酰亚胺 脱羧 玻璃化转变 高分子化学 聚合物 气体分离 化学 热稳定性 选择性 苯甲酸 活化能 缩聚物 材料科学 酰亚胺 化学工程 磁导率 侧链 体积热力学 热的 有机化学 动力学 光化学
作者
Weilai Duan,Chuang Niu,Yibo Zhao,T.Y. Qin,Chunhai Yi,Shiji Wang,Yang Lv,Hongtao Ma,Yunlong Xue,Pei Li
出处
期刊:Macromolecules [American Chemical Society]
卷期号:58 (24): 13454-13465 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acs.macromol.5c02279
摘要

A cross-linked thermally rearranged polybenzoxazole (XTR-PBO) was synthesized from a polyimide using a phenolphthalin-based diamine, 2-(bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)methyl) benzoic acid (AHPBA), and a dianhydride, 4,4′-hexafluoroisopropylphthalic anhydride (6FDA). Hydrogen bonds between the carboxyl groups of AHPBA enabled 6FDA-AHPBA a high glass transition temperature of 405 °C. Therefore, the thermally induced decarboxylation cross-linking and polymer chain rearrangement took place at a glassy state. This was expected to mitigate pore collapse of asymmetric 6FDA-AHPBA membranes during thermal treatment. The decarboxylation cross-linking and thermal rearrangement mechanisms of 6FDA-AHPBA were studied and compared with those of a phenolphthalein-based polyimide, 6FDA-DAP. Because the lactone ring of DAP was less stable than the –COOH of AHPBA, 6FDA-DAP had a higher cross-linking density than 6FDA-AHPBA upon the process of making XTR-PBO. This led to a higher TR conversion rate of the PBO polymers derived from 6FDA-AHPBA than 6FDA-DAP. However, at the same TR temperatures, 6FDA-DAP-derived XTR-PBO showed higher gas permeabilities with lower gas selectivities. This might be attributed to the higher cross-linking densities of 6FDA-DAP that could preserve free volumes better during the TR process and the higher free volume of 6FDA-DAP than 6FDA-AHPBA. The XTR-PBO produced at 475 °C from 6FDA-AHPBA showed the best gas separation properties over the “2008 Robeson Upper limit” with a permeability of CO 2 of 8790 Barrer and a selectivity of CO 2 /CH 4 of 15.73.
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
南北有齐了不起完成签到,获得积分10
刚刚
小黄完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
田様应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
wq完成签到 ,获得积分10
1秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Luo完成签到,获得积分10
1秒前
孙朱珠发布了新的文献求助10
1秒前
masirthu完成签到,获得积分10
2秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得20
2秒前
阿巴阿巴发布了新的文献求助10
2秒前
苦瓜94完成签到,获得积分10
2秒前
嘿嘿完成签到,获得积分10
2秒前
健壮绍辉发布了新的文献求助20
2秒前
saxon_zhang发布了新的文献求助20
3秒前
三木发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
4秒前
搜集达人应助刘可采纳,获得10
4秒前
小强x完成签到,获得积分10
4秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
独特的忆彤完成签到 ,获得积分10
5秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
深情安青应助大气的映容采纳,获得10
5秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
5秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
曼曼完成签到,获得积分10
6秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
2016 Venous Blood Study (VBS) (Final V3.0) 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
从技术问题到科学问题:国家自然科学基金申请书写作指南 500
The Effective Clinical Neurologist 3ed 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 7700687
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9260034
关于积分的说明 20022530
捐赠科研通 7276362
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3293729
关于科研通互助平台的介绍 2449395
邀请新用户注册赠送积分活动 2300326