第４３卷第３期膜科学与技术Ｖｏｌ．４３Ｎｏ．３２０２３年６月ＭＥＭＢＲＡＮＥＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＪｕｎ．２０２３共聚聚酰亚胺热重排改性薄膜的制备及气体分离性能邹永兰１，贾宏葛２＊，徐蕊１，赵士君１，周俊康２（１．齐齐哈尔大学化学与化学工程学院，齐齐哈尔１６１０００；２．齐齐哈尔大学材料科学与工程学院，齐齐哈尔１６１０００）摘要：采用二胺２，２－二（３－氨基－４－羟基苯基）六氟丙烷（ＡＰＡＦ）经硅烷化后与４，４－二氨基二苯醚分别以７∶３，５∶５，３∶７摩尔比和二酐４，４′－（六氟异丙烯）二酞酸酐进行共聚，通过化学亚胺化后得到溶解性好、相对分子质量高、成膜性好的３组共聚聚酰亚胺膜，经过３５０℃～４００℃热处理后，得到不同的热重排改性膜，采用ＦＴＩＲ光谱等手段进行表征．结果表明，所合成的硅烷化聚酰亚胺随着共聚的ＡＰＡＦ含量的增加对ＣＯ２／ＣＨ４的选择性得到提升；而随着热处理温度的升高，其ＣＯ２的渗透系数增加，ＣＯ２／ＣＨ４的气体选择性提高．噁唑环的转化使得聚合物分子链刚性增强，从而达到改善膜的气体分离性能．４００℃热处理下得到的热重排（７∶３）膜相较于前驱体膜，ＣＯ２的渗透系数从３２．８２Ｂａｒｒｅｒ提升到２７５．６２Ｂａｒｒｅｒ，提高了８．４倍，热重排后的膜对ＣＯ２／ＣＨ４的气体分离性能超过２００８年Ｒｏｂｅｓｏｎ上限．关键词：硅烷化；共聚；聚酰亚胺；热重排；气体分离膜中图分类号：ＴＱ１１－２３５７文献标志码：Ａ文章编号：１００７－８９２４（２０２３）０３－００８７－０７ｄｏｉ：１０．１６１５９／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ１００７－８９２４．２０２３．０３．０１２ＣＯ２温室气体排放是导致全球变暖的主要原因之一［１－２］，且在天然气的运输中ＣＯ２作为酸性气体易腐蚀管道［３］，因此急需开发出高效的ＣＯ２捕集技术．膜分离技术由于所需成本低、损耗少、可重复利用等优点而被广泛应用到气体分离领域中［４－６］，可以有效缓解ＣＯ２排放对环境的压力．而作为膜分离技术的核心在于膜材料的选择，如何制备出高渗透性和选择性的分离膜材料是需要解决的主要问题［７］．目前，醋酸纤维素（ＣＡ）、乙基纤维素（ＥＣ）、聚砜（ＰＳ）、聚酰亚胺（ＰＩ）等聚合物膜材料已被商品化［８－１１］，但大多数的聚合物都存在气体透过性和选择性相互制约的现象，即Ｔｒａｄｅ－ｏｆｆ效应，使得聚合物膜在气体分离...
