高选择性聚吡咙气体分离膜的合成及气体分离

基于国内外最新研究文献 ,系统论述了一类新型含氮芳杂环聚合物膜材料———聚吡咙的合成、制膜及气体分离性能 ,讨论了单体结构与聚吡咙膜的气体透过行为的关系。指出链刚性是影响聚吡咙膜气体分离性能的重要因素之一 ,它决定了聚吡咙大分子链的链间距和自由体积分数。室温下聚吡咙膜对氦气、氢气、二氧化碳和氧气的渗透系数最高分别可达 16 6、 74 4、6 3 6和 16 4Barrer,对He/CH4,H2 /N2 ,CO2 /CH4和O2 /N2 的分离系数最高分别可达 32 14 ,389,15 0和 12 5。由 4 ,4′ - (六氟异丙基 ) -苯二甲酸酐合成的半阶梯聚吡咙膜显示了极好的气体透过性 ,有些聚吡咙膜的气体选择透过性甚至超越了常规聚合物膜的上限 ,符合具有商业吸引力的气体分离膜的指标要求 ,尤其在氧氮分离、二氧化碳和甲烷的分离领域具有很大的应用潜力。