陈召钰:含氨基聚芳醚酮类气体分离膜的制备与性能研究论文

陈召钰:含氨基聚芳醚酮类气体分离膜的制备与性能研究论文

本文主要研究内容

作者陈召钰(2019)在《含氨基聚芳醚酮类气体分离膜的制备与性能研究》一文中研究指出:随着工业化的不断发展,基于膜的气体分离技术在近年来快速发展。与传统的分离技术相比,膜分离技术是一种新兴“绿色”技术,因其具有设备简单、成本低廉、能耗少、环境友好、操作简便等优点而成为研究热点。气体分离膜的渗透性和选择性之间存在相互制约关系,所以研究一种兼具高渗透性和选择性的膜材料迫在眉睫。主链上具有刚性苯环的玻璃态芳香族聚合物,因为其具有较高的选择性、力学性能、耐化学稳定性以及能够在高温下连续操作等特点,常常被用于分离膜材料。但是芳香族聚合物膜的渗透性较低,实际生产效率不高。对此,本文选用具有较高选择性的聚芳醚酮膜材料,一方面引入氨基(-NH2),来提高聚合物膜的分离性能;另一方面引入大体积刚性芴基和三氟甲基(-CF3),进一步增加聚合物膜的选择性。本论文,自制带有氨基的双酚功能单体,用溶液缩聚的方法制备一系列氨基含量不同的含氨基聚芳醚酮聚合物(Am-PAEK)。红外光谱显示,聚合物被成功制备。TGA和DSC测试证实Am-PAEK膜具有良好的热稳定性,以及Am-PAEK膜的最高拉伸强度和杨氏模量分别可达到53.76 MPa和2252 MPa。Am-PAEK-10%显示出较高的气体渗透性P(CO2)=12.38,及较高的选择性α(CO2/CH4)=21.34。结果表明,所制备的Am-PAEK-10%具有最好的分离性能,有应用于气体分离膜材料的潜力。为了进一步提高聚芳醚酮聚合物膜的选择性,我们引入带有大体积刚性芴基的双酚芴单体,及含有-CF3的双酚AF单体。通过熔融缩聚制备了一系列芴含量不同的含氨基聚芳芴醚酮聚合物(Am-PAFEK-X)。通过核磁和红外证实Am-PAFEK-X成功制备。其中Am-PAFEK-60%的玻璃化转变温度(Tg)最高达到210℃。这是因为芴基的位阻效应有效的提高了聚合物的刚性。同时聚合物Am-PAFEK-X的热稳定性及力学性能都能达到气体分离膜的使用标准。Am-PAFEK-60%膜的选择性α(CO2/CH4)=27.47,α(CO2/N2)=31.13。以上数据表明,制备出的具有高选择性的聚芳芴醚酮聚合物有望在分离膜材料得到应用。

Abstract

sui zhao gong ye hua de bu duan fa zhan ,ji yu mo de qi ti fen li ji shu zai jin nian lai kuai su fa zhan 。yu chuan tong de fen li ji shu xiang bi ,mo fen li ji shu shi yi chong xin xing “lu se ”ji shu ,yin ji ju you she bei jian chan 、cheng ben di lian 、neng hao shao 、huan jing you hao 、cao zuo jian bian deng you dian er cheng wei yan jiu re dian 。qi ti fen li mo de shen tou xing he shua ze xing zhi jian cun zai xiang hu zhi yao guan ji ,suo yi yan jiu yi chong jian ju gao shen tou xing he shua ze xing de mo cai liao pai zai mei jie 。zhu lian shang ju you gang xing ben huan de bo li tai fang xiang zu ju ge wu ,yin wei ji ju you jiao gao de shua ze xing 、li xue xing neng 、nai hua xue wen ding xing yi ji neng gou zai gao wen xia lian xu cao zuo deng te dian ,chang chang bei yong yu fen li mo cai liao 。dan shi fang xiang zu ju ge wu mo de shen tou xing jiao di ,shi ji sheng chan xiao lv bu gao 。dui ci ,ben wen shua yong ju you jiao gao shua ze xing de ju fang mi tong mo cai liao ,yi fang mian yin ru an ji (-NH2),lai di gao ju ge wu mo de fen li xing neng ;ling yi fang mian yin ru da ti ji gang xing wu ji he san fu jia ji (-CF3),jin yi bu zeng jia ju ge wu mo de shua ze xing 。ben lun wen ,zi zhi dai you an ji de shuang fen gong neng chan ti ,yong rong ye su ju de fang fa zhi bei yi ji lie an ji han liang bu tong de han an ji ju fang mi tong ju ge wu (Am-PAEK)。gong wai guang pu xian shi ,ju ge wu bei cheng gong zhi bei 。TGAhe DSCce shi zheng shi Am-PAEKmo ju you liang hao de re wen ding xing ,yi ji Am-PAEKmo de zui gao la shen jiang du he yang shi mo liang fen bie ke da dao 53.76 MPahe 2252 MPa。Am-PAEK-10%xian shi chu jiao gao de qi ti shen tou xing P(CO2)=12.38,ji jiao gao de shua ze xing α(CO2/CH4)=21.34。jie guo biao ming ,suo zhi bei de Am-PAEK-10%ju you zui hao de fen li xing neng ,you ying yong yu qi ti fen li mo cai liao de qian li 。wei le jin yi bu di gao ju fang mi tong ju ge wu mo de shua ze xing ,wo men yin ru dai you da ti ji gang xing wu ji de shuang fen wu chan ti ,ji han you -CF3de shuang fen AFchan ti 。tong guo rong rong su ju zhi bei le yi ji lie wu han liang bu tong de han an ji ju fang wu mi tong ju ge wu (Am-PAFEK-X)。tong guo he ci he gong wai zheng shi Am-PAFEK-Xcheng gong zhi bei 。ji zhong Am-PAFEK-60%de bo li hua zhuai bian wen du (Tg)zui gao da dao 210℃。zhe shi yin wei wu ji de wei zu xiao ying you xiao de di gao le ju ge wu de gang xing 。tong shi ju ge wu Am-PAFEK-Xde re wen ding xing ji li xue xing neng dou neng da dao qi ti fen li mo de shi yong biao zhun 。Am-PAFEK-60%mo de shua ze xing α(CO2/CH4)=27.47,α(CO2/N2)=31.13。yi shang shu ju biao ming ,zhi bei chu de ju you gao shua ze xing de ju fang wu mi tong ju ge wu you wang zai fen li mo cai liao de dao ying yong 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自长春工业大学的陈召钰,发表于刊物长春工业大学2019-09-04论文,是一篇关于气体分离膜论文,氨基论文,芴基论文,选择性论文,渗透性论文,长春工业大学2019-09-04论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自长春工业大学2019-09-04论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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