The influence of debromination and TR on the microstructure and properties of CMSMs

碳化 巴勒 气体分离 热解 拉曼光谱 圆周率 化学 材料科学 微型多孔材料 化学工程 高分子化学 有机化学 工程类 吸附 生物化学 光学 物理
作者
Luxin Sun,Jiachen Chu,Hongfen Zuo,Mengtao Wang,Congcong Wu,Aqib Riaz,Lingyu Liu,Wei Guo,Jianxin Li,Xiaohua Ma
出处
期刊:Separation and Purification Technology [Elsevier]
卷期号:352: 128167-128167 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.seppur.2024.128167
摘要

One unique challenging in achieving advanced carbon molecular sieve membranes (CMSMs) is tailoring their gas separation properties from the precursor. To clarify this, we designed two homo-polyimides with a bromine (PI-Br) and a hydroxyl (PI-OH) groups in the ortho position of imide group, and carbonized them into CMSMs at 550 °C (PI-Br-550 and PI-OH-550). There are debromination (510 °C) and carbonization occurred for PI-Br-550 whereas the PI-OH underwent thermally rearrangement (TR, 450 °C) and then pyrolysis to CMSM. After carbonization, both CMSMs showed excellent gas separation properties, with their CO2/CH4 separation performance surpassed the latest 2019 pure-gas and 2018 mixed-gas trade-off curves, additionally, the PI-Br-550 demonstrated a relatively smaller CO2 permeability (12462 vs 14,253 Barrer), lower PCO2 increment ratio (199 vs 1480), and less CO2/CH4 dropping ratio (69.7 to 45.5 vs 87.5 to 36.1) than the PI-OH-550 from their precursors. Their XPS, Raman, and WXRD characterization results indicated that debromination boosts the gas separation performance of CMSM by creating more ultra-micropore "plate" (pyrrolic-N of 36.0 % vs 19.0 %) and smaller d-spacing (3.89 vs 4.15 Å) than the TR precursor, which boosts the permeability of CMSM is due to the high stability of PBO intermediates that retarded the decomposition of the polymer main chian and caused some big pores. The above results provided a good route to get highly efficient CMSM by molecular designing of their precursors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
汉堡包应助星点点采纳,获得10
1秒前
不安之桃发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI2S应助Lignin采纳,获得10
3秒前
难过的谷芹应助Lignin采纳,获得10
3秒前
隐形曼青应助Lignin采纳,获得10
3秒前
Owen应助Lignin采纳,获得10
3秒前
善学以致用应助Lignin采纳,获得10
3秒前
3秒前
充电宝应助Lignin采纳,获得10
3秒前
3秒前
浮云发布了新的文献求助10
3秒前
Everglow发布了新的文献求助10
4秒前
甜甜发布了新的文献求助10
4秒前
鹿过发布了新的文献求助10
4秒前
阳光友蕊发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
David完成签到 ,获得积分10
9秒前
11秒前
11秒前
HTniconico完成签到 ,获得积分10
11秒前
科研通AI6.1应助欢喜海采纳,获得10
11秒前
11秒前
顺心的觅荷完成签到 ,获得积分10
12秒前
rburbidn发布了新的文献求助10
13秒前
乐乐应助瑰慈采纳,获得10
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
14秒前
研友_VZG7GZ应助like采纳,获得10
15秒前
科研韭菜发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
Suki发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
mirror应助xiang采纳,获得10
18秒前
深年完成签到,获得积分10
19秒前
慕青应助浮云采纳,获得10
21秒前
Everglow完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
6666应助djbj2022采纳,获得10
22秒前
山下梅子酒完成签到 ,获得积分10
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 1100
„Semitische Wissenschaften“? 1100
Real World Research, 5th Edition 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5737437
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5372472
关于积分的说明 15335484
捐赠科研通 4880930
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2623186
邀请新用户注册赠送积分活动 1571999
关于科研通互助平台的介绍 1528811