亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Molecular origins of fast and selective gas transport in pentiptycene-containing polyimide membranes and their physical aging behavior

气体分离 聚酰亚胺 聚合物 材料科学 微型多孔材料 气体扩散 热扩散率 化学工程 高分子化学 正电子湮没谱学 单体 分子动力学 化学物理 化学 纳米技术 物理化学 复合材料 正电子 热力学 计算化学 正电子湮没 图层(电子) 生物化学 物理 电极 量子力学 电子 工程类
作者
Shuangjiang Luo,Jennifer R. Wiegand,Peiyuan Gao,Cara M. Doherty,Anita J. Hill,Ruilan Guo
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier]
卷期号:518: 100-109 被引量:56
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2016.06.034
摘要

This paper reports comprehensive characterization and detailed analyses of microporous structure and fundamental gas transport properties for a series of new pentiptycene-containing polyimide gas separation membranes prepared from custom-synthesized pentiptycene-based diamines and 4,4′-hexafluoroisopropylidene bisphthalic dianhydride (6FDA) to identify the molecular origins for fast and selective gas transport. Both experimental characterizations of inter-chain spacing and microporosity and molecular modeling analysis of chain conformations and rigidity suggested that rigid H-shape pentiptycene units effectively disrupted chain packing, resulting in large fractional free volume and consequent high gas permeabilities in these membranes. Atomic-level detection of free volume architecture by positron annihilation lifetime spectroscopy (PALS) analysis revealed a bimodal microcavity size distribution with cavity sizes of d4~7–8 Å and d3~3–4 Å in this series of membranes. The microcavity size and size distribution were found to be sensitively affected by the substituent groups in the pentiptycene monomer structure based on the mechanism of "partial filling" of internal molecular cavities defined by the shape of pentiptycene units. Analysis of fundamental gas transport properties in terms of diffusivity (D) and solubility (S) coefficients demonstrated that size sieving mechanism (diffusivity contribution) dominates the gas transport in these polymers and bimodal microcavity size distribution with ultrafine microporosity is responsible for the excellent H2-related gas separation performance. Superior resistance against physical aging was observed for these high-free-volume polymers, which is ascribed to the stable, configuration-induced microcavity structure constructed by the rigid pentiptycene units.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Yikao完成签到 ,获得积分10
41秒前
ZIJUNZHAO完成签到 ,获得积分10
54秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
shhoing应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
总是很简单完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Ykaor完成签到 ,获得积分10
1分钟前
古铜完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2分钟前
乐正文涛发布了新的文献求助10
2分钟前
ajing完成签到,获得积分10
2分钟前
QYQ完成签到 ,获得积分10
2分钟前
msk完成签到 ,获得积分10
2分钟前
乐正怡完成签到 ,获得积分10
3分钟前
shhoing应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
FMHChan完成签到,获得积分10
4分钟前
cy0824完成签到 ,获得积分10
4分钟前
wodetaiyangLLL完成签到 ,获得积分10
5分钟前
shhoing应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
shhoing应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
5分钟前
铭铭完成签到 ,获得积分10
6分钟前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
7分钟前
shhoing应助科研通管家采纳,获得10
7分钟前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
7分钟前
Attaa完成签到,获得积分10
9分钟前
9分钟前
木木发布了新的文献求助10
9分钟前
9分钟前
9分钟前
gexzygg应助科研通管家采纳,获得10
9分钟前
gexzygg应助科研通管家采纳,获得10
9分钟前
shhoing应助科研通管家采纳,获得10
9分钟前
gexzygg应助科研通管家采纳,获得10
9分钟前
9分钟前
科研通AI6应助年轻的雁露采纳,获得30
9分钟前
9分钟前
BowieHuang应助冷酷的寒天采纳,获得10
10分钟前
10分钟前
嘟嘟嘟嘟发布了新的文献求助10
11分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
11分钟前
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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 800
King Tyrant 600
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 500
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 5561535
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4646630
关于积分的说明 14678717
捐赠科研通 4587966
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2517258
邀请新用户注册赠送积分活动 1490540
关于科研通互助平台的介绍 1461557