Poly(urethane-imides) as perspective materials for the development of gas separation, pervaporation and filtration membranes

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

This review presents the separation properties of membranes based on poly(urethane-imides), polymers that are modern products of the chemical modification of polyimides and polyurethanes. An overview of the membrane properties of poly(urethane-imides) is based on the principles of their chemical design. The following membranes are considered: multiblock (segment) polymers, polyimides crosslinked with polyurethanes, hybrid poly(urethane-imide) materials, poly(urethane-imides) subjected to selective destruction of urethane blocks. In the cases under consideration, ideas are given about the main directions in the synthesis of membrane poly(urethane-imides), reagents and reaction conditions are given. The transport and separation properties of poly(urethane-imide) membranes in the processes of gas separation, pervaporation and ultrafiltration are given in detail. Applications for which poly(urethaneimide) membranes have been developed are described. In general, an idea is given about the importance of poly(urethane-imide) gas separation, pervaporation and filtration membranes for separation processes.

全文:

受限制的访问

作者简介

A. Didenko

A. V.Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: vanilin72@yandex.ru
俄罗斯联邦, 119991, Moscow, ave. Leninsky, 29

A. Nesterova

A. V.Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis Russian Academy of Sciences

Email: vanilin72@yandex.ru
俄罗斯联邦, 119991, Moscow, ave. Leninsky, 29

T. Anokhina

A. V.Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis Russian Academy of Sciences

Email: vanilin72@yandex.ru
俄罗斯联邦, 119991, Moscow, ave. Leninsky, 29

I. Borisov

A. V.Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis Russian Academy of Sciences

Email: boril@ips.ac.ru
俄罗斯联邦, 119991, Moscow, ave. Leninsky, 29

V. Kudryavtsev

A. V.Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis Russian Academy of Sciences

Email: vanilin72@yandex.ru
俄罗斯联邦, 119991, Moscow, ave. Leninsky, 29

参考

  1. Ueda T., Inoue S.-I. // Organic Polymer Materials. 2018. № 8. P. 11. doi: 10.4236/ojopm.2018.81001
  2. Solimando X., Babin J., Arnal-Herault C., Wang M., Barth D., Roizard D., Doillon-Halmenschlager J.-R., Poncot M., Royaud I., Alcouffe P., David L., Jonquires A. // Polymer. 2017. 131. P. 56. doi: 10.1016/j.polymer.2017.10.007
  3. Sang X., Wang R., Chen X., Zhang L., An M., Shen Y. // Advanced Materials Research. 2011. 284–286. P. 1746. doi: 10.4028/ href='www.scientific.net/AMR.284-286.1746' target='_blank'>www.scientific.net/AMR.284-286.1746
  4. Sendijarevic A., Seminaries V., Frisch K.C., KorugaLazarevic B., Torlic E. // Journal of Polymer Science: Part А: Polymer Chemistry. 1990. V. 28. P. 3603–3615.
  5. Костина Ю.В. // Влияние структурных особенностей ароматических полиимидов на их транспортные свойства, 2006, кандидатская диссертация, https://www.dissercat.com/content/vliyanie-strukturnykh-osobennostei-aromaticheskikh-poliimidov-na-ikh-transportnye-svoistva.
  6. Алентьев А.Ю., Ямпольский Ю.П., Русанов А.Л., Лихачев Д.Ю., Казакова Г.В., Комарова Л.Г., Пригожина М.П. // Высокомолекулярные соединения. Серия А. 2003. Т. 45. № 9. С. 1566–1573.
  7. Ohya H., Kudryavtsev V.V., Semenova S.I. // Polyimide Membranes: Applications, Fabrications, and Properties; Kodansha Inc.: New-York. NY. USA. 1996. P. 314.
  8. KimT-E., Koros W.J., Husk G.R. // Separation Science and Technology.1988. V. 23 (12&13), P. 1611–1626. doi: 10.1080/01496398808075652
  9. Nasrollahi N., Yousefpoor M., Khataee A., Vatanpour V. // Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2022. V. 116. 25. P. 99–119. doi: 10.1016/j.jiec.2022.09.038
  10. Santos G.H.G., Rodrigues M.A., Ferraz H.C., Moura L.C., Miranda J.L. // Materials Science Forum. 2018. V. 965. P. 125–132. doi: 10.4028/ href='www.scientific.net/MSF.965.125' target='_blank'>www.scientific.net/MSF.965.125
  11. Georg G., Bhoria N., Mittal V. // Polymers in oil and gas industry. 2018. 7. P. 165–201. Central West Publishing, Australia. https://centralwestpublishing.com/wp-content/uploads/2018/02/Sample-Chapter-Polymers-in-Oil-and-Gas-Industry.pdf.
  12. Диденко А.Л., Иванов А.Г., Смирнова В.Е., Ваганов Г.В., Попова Е.Н., Кузнецов Д.А., Мягкова Л.А., Светличный В.М, Юдин В.Е., Кудрявцев В.В. // Пластические массы. 2022. № 9. 10. С. 20–24. doi: 10.35164/0554-2901-2022-9-10-20-24
  13. Sonnenschein M.F. Polyurethanes: Science, Technology, Markets, and Trends; John Wiley & Sons International Right. Inc.: Hoboken. NJ. USA. 2014. P. 439. doi: 10.1002/9781118901274
  14. Holden G., Kricheldorf H., Quirk R. Thermoplastic Elastomers, 3rd ed.; Hanser Publication: Cincinnati, OH, USA. 2004. P. 540.
  15. Sroog, C.E. // Polyimides. Prog. Polym. Sci. 1991. V. 16. P. 561–694. doi: 10.1016/0079-6700(91)90010-I
  16. Bessonov M.I., Koton M.M., Kudryavtsev V.V., Laius, L.A. Polyimides Thermally Stable Polymers; Consultants Bureau: New York,NY, USA, 1987. P. 318.
  17. Mittal, K.L. (Ed.) Polyimides: Synthesis, Characterization and Applications; Plenum Press: New York, NY, USA, 1984. V. 1.
  18. Didenko A.L., Kuznetcov D.A., Smirnova V.E., Bogdanov E.A., Vaganov G.V., Ivanov A.G., Kobykhno I.A., Vasil’eva E.S., Tolochko O.V., Svetlichnyi V.M. // J. Appl. Chem. 2021. V. 94. P. 1240–1259. doi: 10.1134/S107042722109007X
  19. Didenko A.L., Kuznetcov D.A., Smirnova V.E., Popova E.N., Vaganov G.V., Ivanov A.G., Svetlichnyi V.M., Yudin V.E., Kudryavtsev V.V. // Chem. Bull. 2020. V. 69. P. 369–377. doi: 10.1007/s11172-020-2769-8
  20. US patent# 4,929,358 от Мау 29, 1990, Polyurethane-imide membranes and thеir use for thе separation of aroмatics from non-aroмatics.
  21. US patent# 4,944,880 от Jul. 31, 1990, Pоlуimide/aliphatic polyester copolymers without pendent carboxylic acid groups (C-266).
  22. US patent# 5,756,643 от May. 7, 1996, Polyimide copolymers containing polycarbonate soft segments.
  23. US patent# 5,241,039 от Aug. 31, 1993, Pоlуimide/aliphatic polyester copolymers.
  24. Sokolova M.P., Bugrov A.N., Smirnov M.A., Smirnov A.V., Lahderanta E., Svetlichnyi V.M., Toikka A.M. // Polymers. 2018. V. 10. P. 1222. doi: 10.3390/polym10111222
  25. Юдин В.Е., Бугров А.Н., Диденко А.Л., Смирнова В.Е., Гофман И.В., Кононова С.В., Кремнев Р.В., Попова Е.Н., Светличный В.М., Кудрявцев В.В. // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. 2014. Т. 56. № 6. С. 1–8. doi: 10.7868/S2308113914060163
  26. Karavanova Y.A., Kas’kova Z.M., Veresov A.G., & Yaroslavtsev A.B. // Russian journal of inorganic chemistry. 2010. V. 55. P. 479–483. doi: 10.1134/s0036023610040017
  27. Voropaeva, D., Merkel, A., & Yaroslavtsev, A. // Solid State Ionics. 2022. V. 386. 116055. doi: 10.1016/j.ssi.2022.116055
  28. US patent# 5,550,199 от Aug. 27, 1996, Diepoxide crosslinked/esterified polyimide-aliphatic polyester copolymers.
  29. US patent# 4,997,906 от Mar. 5, 1991, Crosslinked copolymers of aliphatic polyester diols and dianhydrides.
  30. Okamoto K-I., Fujii M., Okamyo S., Suzuki H., Tanaka К., Кita H. // Macromolecules, 1995, V. 28, P. 6950–6956. doi: 10.1021/ma00124a035
  31. Woli´nska-Grabczyk A., Jankowski A. // Separation and Purification Technology. 2007. V. 57. P.413–417. doi: 10.1016/j.seppur.2006.03.025
  32. Awkal M., Jonquieres A., Clement R., Lochon P. // Polymer. 2006. V. 47. P. 5724–5735. doi: 10.1016/j.polymer.2006.05.058
  33. Zhou C. // New Polymers for Special Applications, Chapter 8. P. 225–250. doi: 10.5772/48282
  34. Zuo M., Takeichi T. // Polymer. 1999. V. 40. P. 5153–5160. doi: 10.1016/s0032-3861(98)00726-5
  35. WO patent# 2019/204152 A1 от 24 October 2019, High selectivity poly(imide-urethane) membranes for gas separations.
  36. Šindelář V., Sysel P., Hynek V., Friess K., Šípek M., Castaneda N. // Collect. Czech. Chem. Commun. 2001. V. 66. P. 533–540. DOI: 10.1135 / cccc20010533
  37. Tsai M.-H., Huang S.-L., Liu S.-J., Chen C.-J., Chen P.-J., Chen S.-H. // Desalination. 2008. V. 233. P. 191–200. doi: 10.1016/j.desal.2007.09.042
  38. Gnanasekaran D., Reddy B.S.R. // Clean Techn Environ Policy. 2013. V. 15. P.383–389. doi: 10.1007/s10098-012-0500-7
  39. Gnanasekaran D., Walter P.A., Parveen A.A., Reddy B.S.R. // Separation and Purification Technology. 2013. V. 111. P. 108–118. DOI:/10.1016/j.seppur.2013.03.035
  40. Walter P.A., Muthukumar T., Reddy B.S.R. // Letters in Applied Microbiology. 2015. V. 61. P. 274–282. doi: 10.1111/lam.12457
  41. Liu L.-F., Wu H., Li R.-H., Yu C.-Y., Zhao X.-T., Gao C.-J // RSC Adv. 2018. V. 8. P. 37817–37827. doi: 10.1039/c8ra04906h
  42. Jankowski A., Grabiec E., Nocon´-Szmajda K., Marcinkowski A., Wolin´ska-Grabczyk H.J.A. // Membranes. 2021. V. 11. P. 74. doi: 10.3390/membranes11040274
  43. Santos G. H.G., Rodrigues M.A., Ferraz, H.C. Moura L.C., Miranda J.L. // Materials Science Forum. 2019. V. 965. P. 125–132. doi: 10.4028/ href='www.scientific.net/MSF.965.125' target='_blank'>www.scientific.net/MSF.965.125
  44. Кнельц К.Ф., Зимин Ю.Б., Геращенко З.В., Блинов В.Ф., Гуревич Е.Я., Солодарь Л.С., Добищук А.В., Купцов В.А., Слободянюк Д.С., Бригидер Ю.З. //А.С. 590317 СССР, МКл.2 C 08J 11/00, № 2354720/23-05; Заявл. 29.04.1976; Опубл. 30.01.1978.
  45. Галлямов А.А., диссертация: Структура, свойства и применение продуктов деструкции полиуретанов ди- и полиаминами. 2016. С. 1–161.
  46. Krishnan P.S.G., Cheng C.Z., Cheng Y C., Cheng J.W.C. // Macromol. Mater. Eng. 2003. V. 288. № 9. P. 730–736. doi: 10.1002/mame.200300030
  47. Li Z., Liu J., Zheng K-s. // New Carbon Materials, 2009, V. 24, № 2, 1007–8827,02-0178-05.
  48. S. Hirai, P.Phantong, T. Wakabayashi, S. Yao // Chemistry Open. 2021. V. 10. P. 352–359. doi: 10.1002/open.202000299
  49. G.R. Guillen, Y. Pan, M. Li, and E.M.V. Hoek // lnd. Eng. Chem. Res. 2011. V. 50. P. 3798–3817. doi: 10.1021/ie101928r
  50. Kim J.F., Kim Ji H., Lee Y.M., Drioli E. // Advances in Materials. Separations: Materials, Devices and Processes. 2016. V. 62. № 2. P461–490. doi: 10.1002/aic.15076
  51. Sukhanova T.E., Didenko A.L., Borisov I.L., Anokhina T.S., Ivanov A.G, Nesterova A.S., Kobykhno I.A., Yushkin A.A, Kudryavtsev V.V., Volkov A.V. // Membranes. 2022. V. 12. P. 1235. doi: 10.3390/membranes12121235
  52. Didenko A.L., Borisov I.L., Anokhina T.S., Ivanov A.G, Smirnova V.E., Vaganov G.V., Volkov A.V., Volkov V.V., Kudryavtsev V.V. // Polymers. 2022. V. 14. P. 4130.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2. Fig. 1

下载 (107KB)
3. Fig. 2

下载 (86KB)
4. Fig. 3

下载 (71KB)
5. Fig. 4

下载 (210KB)

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».