Es wurde ein neues Monomer mit der Struktur der Tröger-Basen (TB) - 2,8-Diamino-4,10-dimethyl-6,12-Hydro-5,11-Azapiridin entworfen und synthetisiert. Es wurde mit dem Anhydrid 2,2'-Biscarbonsäure (6FDA) und dem 2,2'-Bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluorpropan (APAF) copolymerisiert, um eine Reihe von Polyimid-Polymeren mit Monocarbazon-Einheiten herzustellen. HPI-Filme wurden einer thermischen Umordnung bei hoher Temperatur unterzogen, um Membranen für die Gasabscheidung mit selbst-beschichteter Mikroporosität der TB und thermischer Umlagerungsstruktur zu erhalten. Die Forschungsergebnisse zeigten, dass der synergistische Effekt der selbstbeschichteten Mikroporositätsstruktur von TB und der thermischen Umlagerungsstruktur das regelmäßige Stapeln der Molekülketten unterdrückte, was zu einem erhöhten Freiraumvolumen der Membran und damit zu ausgezeichneten Gasabscheidungseigenschaften führte. Die Membran 6FTB1-TR430 zeigte eine optimale Leistung bei der umfassenden Gasabscheidung, mit jeweils 267,6, 7,0, 57,2 und 12,5 Barrer (1 Barrer = 7,5 × 10^-14 cm^3 (STP) / (cm^2 · s · Pa), wobei STP für den Standardzustand steht, d.h. 0 ℃, 1,01 × 10^5 Pa) Durchlässigkeitskoeffizienten für CO2, CH4, O2 und N2 sowie jeweils α (CO2 / CH4) = 38,2 und α (O2 / N2) = 4,6. Diese Art von Trennmembranen weist zudem eine thermische Zersetzungstemperatur von 530-560 ℃ und eine Glasumwandlungstemperatur (Tg) von über 400 ℃ auf und zeigt eine ausgezeichnete thermische Stabilität. Diese Studie liefert neue Ansätze für die Entwicklung effizienter Polyimid-Trennmembranen.

Tröger-Basis-Struktur, thermische Umordnung, synergistischer Effekt, Gasabscheidungsmembran