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Date of Publication:2018-08-25

Journal:材料导报

Volume:32

Issue:16

Page Number:2876-2881

ISSN No.:1005-023X

Key Words:自具微孔聚合物;气体分离;热致刚性膜;渗透性

Abstract: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2 865 Barrer、1 071 Barrer、298Barrer、7 070 Barrer和495 Barrer.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.