聚酰亚胺气体分离膜的制备与改性研究进展
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天津工业大学环境科学与工程学院

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国家重点研发计划(2019YFC0408400);天津市重点研发计划(19YFSLQY00060,19YFZCSF01110)


Progress of Modification and Preparation of Polyimide Gas Separation Membranes
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    摘要:

    聚酰亚胺是由二胺和二酐单体通过缩聚反应生成的一类含有酰亚胺环的高性能聚合物,具有高热稳定性、高力学性能、结构多样性、良好的成膜性和分离性能等优点,在分离膜领域得到广泛应用,但在气体分离方面仍然受罗伯逊上界的限制。本文综述了聚酰亚胺及膜的制备以及聚酰亚胺气体分离膜的改性方法,简述了聚酰亚胺气体分离膜目前存在的核心问题,从物理共混、交联改性、分子结构设计、制备热重排聚合物及碳分子筛膜5个方面,重点回顾了聚酰亚胺气体分离膜的改性研究进展。研究指出,随着工业上对聚酰亚胺气体分离膜性能要求的不断提高,开发新型聚酰亚胺制膜材料、优化聚酰亚胺膜材料的性能以及简化聚酰亚胺气体分离膜的制备和改性方法成为未来聚酰亚胺气体分离膜的研究重点。

    Abstract:

    Polyimide is a kind of high-performance polymer containing imide ring formed from dianhydride and diamine monomer through polycondensation reaction. It has the characteristics of high thermal stability, high mechanical properties, structural diversity, good film-forming properties and shows good gas separation performance. However, the gas separation is still limited by Roberson upper bound. This article reviewed preparation of polyimide and membranes and the modification methods of polyimide gas separation membranes, briefly described current core problems of polyimide gas separation membranes, including physical blending, cross-linking modification, molecular structure design, preparation of thermally rearranged polymers and carbon molecular sieve membranes, and focused on reviewing the research progress of polyimide gas separation membrane modification. The article pointed out that with the continuous improvement of performance requirements of polyimide gas separation membranes in industry, developing new polyimide membrane materials, optimizing properties of polyimide membrane materials, and simplifying preparation and modification methods of polyimide gas separation membranes have become the focus of future research on polyimide gas separation membranes.

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  • 收稿日期:2021-09-05
  • 最后修改日期:2022-02-28
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