Un nouveau monomère contenant la structure de base de Tröger (TB) - 2,8-diamino-4,10-diméthyl-6,12-hydro-5,11-azapiridine a été conçu et synthétisé. Il a été copolymérisé avec l'anhydride 2,2'-biscarboxylique (6FDA) et le 2,2'-bis(3-amino-4-hydroxyphényl)hexafluoropropane (APAF) pour produire une série de polymères polyimide contenant des unités monocarbazone. Les films HPI ont été soumis à un traitement de réarrangement thermique à haute température pour obtenir des membranes de séparation de gaz à structure auto-poreuse de TB et de réarrangement thermique. Les résultats de l'étude ont montré que l'effet synergique de la structure auto-poreuse de TB et de la structure de réarrangement thermique a inhibé l'empilement régulier des chaînes moléculaires, ce qui a augmenté le volume libre de la membrane de séparation, lui conférant ainsi d'excellentes propriétés de séparation des gaz. La membrane 6FTB1-TR430 a montré une performance optimale en matière de séparation des gaz, avec des coefficients de perméabilité respectifs de CO2, CH4, O2 et N2 de 267,6, 7,0, 57,2 et 12,5 Barrer (1 Barrer = 7,5 × 10^-14 cm^3 (STP) / (cm^2 · s · Pa), où STP représente l'état standard, c'est-à-dire 0 ℃, 1,01 × 10^5 Pa), avec des sélectivités respectives α (CO2 / CH4) = 38,2 et α (O2 / N2) = 4,6. De plus, cette catégorie de membranes de séparation a une température de décomposition thermique comprise entre 530 et 560 ℃, une température de transition vitreuse (Tg) dépassant 400 ℃, ce qui témoigne de sa stabilité thermique exceptionnelle. Cette étude ouvre de nouvelles perspectives pour la conception et le développement de membranes de séparation de gaz polyimide efficaces.

Structure de base de Tröger, réarrangement thermique, effet synergique, membrane de séparation de gaz