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Role of side-chain length on gas transport of CO2/CH4 mixtures in polymers with side-chain porosity

侧链 吸附 渗透 增塑剂 聚合物 嬉戏 化学工程 高分子化学 材料科学 气体扩散 化学 有机化学 聚合 吸附 燃料电池 复分解 工程类 生物化学
作者
Sharon Lin,Kayla R. Storme,You-Chi Mason Wu,Francesco M. Benedetti,Timothy M. Swager,Zachary P. Smith
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier BV]
卷期号:668: 121194-121194 被引量:11
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2022.121194
摘要

Polymers of intrinsic microporosity (PIMs) are traditionally formed from ladder backbones, but recent synthetic advances have allowed for the formation of non-traditional PIMs using a poly(ladder) motif, whereby rigid PIM-like sidechains are appended onto more flexible backbones. The effect of side-chain length on free volume and gas transport properties was recently evaluated for a methoxy-functionalized poly(ladder) (OMe-ROMP). In this study, we elaborate on the role of side-chain length and its influence on mixed-gas performance and plasticization stability for OMe-ROMP. Pure-gas sorption results are also reported, including hysteresis effects from CO 2 conditioning. Taken together, this study reveals the role of side-chain length on gas sorption, diffusion, and plasticization for CO 2 /CH 4 separations. We conclude that the length of a rigid side chain in the poly(ladder) motif is a valuable structural parameter to control sorption, diffusion, and stability towards plasticization for gas separation membrane materials. • Plasticization resistance on OMe-functionalized ROMP polymers was studied. • Increasing side-chain length on polymers led to increased gas sorption. • Mixed-gas CO 2 /CH 4 permeation tests showed increasing plasticization resistance with side-chain length.
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