Сшивка бромированного поли(1-триметилсилил-1-пропина) с применением полиэтиленимина в качестве сшивающего агента
- Авторы: Макрушин В.П.1, Коссов А.А.1, Литвинова Е.Г.1, Бондаренко Г.Н.1, Матсон С.М.1
-
Учреждения:
- Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН
- Выпуск: Том 14, № 2 (2024)
- Страницы: 100-109
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/2218-1172/article/view/264608
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2218117224020049
- EDN: https://elibrary.ru/NWWSHV
- ID: 264608
Цитировать
Аннотация
В работе получены пленочные мембраны сетчатой структуры путем термообработки пленок, приготовленных из раствора, бром-содержащего поли(1-триметилсилил-1-пропина) [ПТМСП] и полифункционального амина полиэтиленимина [ПЭИ] в роли сшивающего агента. Идентификация сшитых продуктов проводилась на основании ИК-спектров, данных элементного анализа и устойчивости продуктов реакции к растворителю (CCl4), в котором растворяется бромированный ПТМСП. Согласно ИК-спектрам, реакция сшивания протекает по реакционно-способной связи C-Br в бромированном ПТМСП с участием аминогрупп ПЭИ при температуре выше 90°С. Сшивка бромированного ПТМСП придает ему устойчивость к органическому растворителю. Увеличение доли ПЭИ в смеси коррелирует с ростом доли вступивших в реакцию атомов брома. Для сшитых с ПЭИ пленок бромированного ПТМСП изучены транспортные параметры по индивидуальным газам и в смеси метан/н-бутан (98.4 мол. % метана и 1.6 мол. % н-бутана).В ряду ПТМСП – бромированный ПТМСП-Br – ПТМСП-Br/ПЭИ (до сшивки) – ПТМСП-Br/ПЭИ (после сшивки) проницаемость по индивидуальным газам снижается. Сшитый ПТМСП в смеси метан/н-бутан демонстрирует высокие коэффициенты проницаемости н-бутана (Pн-C4H10 = 12 000 баррер) и селективность выделения н-бутана из смеси с метаном (αн-C4H10/CH4 = 13).
Об авторах
В. П. Макрушин
Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: matson@ips.ac.ru
Россия, Москва, 119991
А. А. Коссов
Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН
Email: matson@ips.ac.ru
Россия, Москва, 119991
Е. Г. Литвинова
Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН
Email: matson@ips.ac.ru
Россия, Москва, 119991
Г. Н. Бондаренко
Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН
Email: matson@ips.ac.ru
Россия, Москва, 119991
С. М. Матсон
Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН
Email: matson@ips.ac.ru
Россия, Москва, 119991
Список литературы
- Galizia M., Chi W.S., Smith Z.P., Merkel T.C., Baker R.W., Freeman B.D. // Macromolecules. 2017. V. 50. P. 7809.
- Ong Y.K., Shi G.M., Le N.L., Tang Y.P., Zuo J., Nunes S. P., Chung T. S. // Prog. Polym. Sci. 2016. V. 57. P. 1.
- Car A., Stropnik C., Yave W., Peinemann K.V. // Adv. Funct. Mater. 2018. V. 18. P. 2815.
- Pinnau I., Toy L.G. // J. Membr. Sci. 1996. V. 116. P. 199.
- Plate N.A., Bokarev A.K., Kaliuzhnyi N.E., Litvinova E.G., Khotimskii V.S., Volkov V.V., Yampolski Yu.P. // J. Membr. Sci. 1991. V. 60. P. 13.
- Yakovlev A.V., Shalygin M.G., Matson S.M., Khotimskiy V.S., Teplyakov V.V. // J. Membr. Sci. 2013. V. 434. P. 99.
- Trusov A., Legkov S., van den Broeke L.J.P., Goetheer E., Khotimsky V., Volkov A. // J. Memb. Sci. 2011. V. 383. P. 241.
- Consolati G., Genco I., Pegoraro M., Zanderighi L. // J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys. 1996. V. 34. P. 357.
- Langsam M., Robeson L. M. // Polym. Eng. Sci. 1989. V. 29. P. 44.
- Hachisuka H., Kito H., Tsujita Y., Takizawa A., Kinoshita T. // J. Appl. Polym. Sci. 1988. V. 35, P. 1333.
- Tanaka A., Nitta K., Maekawa R., Masuda T., Higashimura T. // Polym. J. 1992. V. 24. P. 1173.
- Nagai K., Higuchi A., Nakagawa T. // J. Polym. Sci. B: Polym. Phys. 1995. V. 33. P. 289.
- Wind J. D., Staudt-Bickel C., Paul D. R., Koros W. J. // Macromolecules. 2003. V. 36. Р. 1882.
- Hillock A. M. W., Koros W. J. // Macromolecules. 2007. V. 40. Р. 583.
- Kraftschik B., Koros W. J. // Macromolecules. 2013. V. 46. Р. 6908.
- Eguchi H., Kim D. J., Koros W. J. // Polymer. 2015. V. 58. Р. 121.
- Masuda T., Isobe E., Higashimura T. // Macromolecules. 1985. V. 18. Р. 841.
- Baker R. W. Membrane technology and applications. John Wiley & Sons, 2012.
- Kim S., Lee Y.M. // Prog. Polym. Sci. 2015. V. 43. P. 1.
- Song Q., Shuai C., Pritchard R.H., Ghalei B., Al-Muhtaseb S.A., Terentjev E.M., Cheetham A.K., Sivaniah E. // Nat. Commun. 2014. V. 5. P. 4813.
- Calle M., Jo H.J., Doherty C.M., Hill A.J., Lee Y.M. // Macromolecules.2015. V. 48. P. 2603.
- Krol J.J., Boerrigter M., Koops G.H. // J. Membr. Sci. 2001. V. 184. P. 275.
- Ismail A.F., Lorna W. // Separ. Purif. Technol. 2002. V. 27. P.173.
- Chung T.S., Ren J., Wang R., Li D.F., Liu Y., Pramoda K.P., Cao C., Loh W.W. // J. Membr. Sci. 2003. V 214. P. 5769.
- Dudley C.N., Shoeberl B., Sturgill G.K., Beckham H.W., Rezac M.E. // J. Membr. Sci. 2001. V. 191. P. 1.
- Khan M.M., Bengston G., Shishatskiy S., Gacal B.N., Rahman Md.M., Neumann S., Filiz V., Abetz V. // Eur. Polym. J. 2013. V. 49. P. 4157.
- McCaig M.S., Paul D.R. // Polymer. 1999. V. 40. P. 7209.
- Jia J., Baker G.L. // J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys. 1998. V. 36. P. 959.
- Kelman S.D., Matteucci S., Bielawski C.W., Freeman B.D. // Polymer. 2007. V. 48. P. 6881.
- Nagai K., Masuda T., Nakagawa T., Freeman B.D. // Prog. Polym. Sci. 2001. V. 26. P. 721.
- Low B.T., Xiao Y., Chung T.S., Liu Y. // Macromolecules. 2008. V. 41. P. 1297.
- Vanherck K., Cano-Odena A., Koeckelberghs G., Dedroog T., Vankelecom I. // J. Membr. Sci. 2010. V. 353. P. 135.
- Hillock A.M.W., Koros W.J. // Macromolecules. 2007. V. 40. P. 583.
- Wind J.D., Paul D.R., Koros W.J. // J. Membr. Sci. 2004. V. 228. P. 227.
- Wind J.D., Staudt-Bickel C., Paul D.R., Koros W.J. // Macromolecules. 2003. V. 36. P. 1882.
- Hung W.S., Tsou C.H., De Guzman M., An Q.F., Liu Y.L., Zhang Y.M., Hu C.C., Lee K.R., Lai J.Y. // Chem. Mater. 2014. V. 26. P. 2983.
- Jia Z., Wang Y., Shi W., Wang J. // J. Membr. Sci. 2016. V. 520. P. 139.
- Aziz F., Ismail A.F. // Sep. Pur. Tech. 2010. V. 73. P. 421.
- Tin P.S., Chung T.S., Liu Y., Wang R., Liu S.L., Pramoda K.P. // J. Membr. Sci. 2003. V. 225. P. 77.
- Liu Y., Wang R., Chung T.S. // J. Membr. Sci. 2001. V. 189. P. 231.
- Zhang S., Li C., Xie X., Zhang F. // Int. J. Hydrog. Ener. 2014. V. 39. P. 13718.
- Shao L., Liu L., Cheng S.X., Huang Y.D., Ma J. // J. Membr. Sci. 2008. V. 312. P. 174.
- Qiao X.Y., Chung T.S. // AIChE J. 2006. V. 52. P. 3462.
- Shao L., Chung T.S., Goh S.H., Pramoda K.P. // J. Membr. Sci. 2005. V. 267. P. 78.
- Shao L., Lau C.H., Chung T.S. // Int. J. Hydrog. Energy. 2009. V. 34. P. 8716.
- Mangindaan D.W., Shi G.M., Chung T.S. // J. Membr. Sci. 2014. V. 458. P. 76.
- Chung T.-S., Shao L., Tin P. S. // Int. J. Hydrog. Ener. 2006. V. 27. P. 998.
- Omidvar M., Stafford C. M., Lin H. // J. Membr. Sci. 2019. V. 575. Р. 118.
- Abdul Nasir N. A., Ling J. H., Junaidi M. U. M., Hashim N. A., Hizzaddin H. F., Rabuni M. F., Abidin M. I. I. Z., Rohani R. // Asia‐Pac. J. Chem. Eng. 2020. V. 15. P. e2411.
- Li H., Yu N., Gellrich F., Reumert A. K., Kraglund M. R., Dong J., Aili D., Yang J. //J. Memb. Sci. 2021. V. 633. P. 119418.
- Xu S., Liu L., Wang Y. // Sep. Pur. Tech. 2017. V. 185. P. 215.
- Gao J., Sun S.P., Zhu W.P., Chung T.S. // J. Membr. Sci. 2014. V. 452. P. 300.
- Shao L., Chung T.S., Goh S.H., Pramoda K.P. // J. Membr. Sci. 2004. V. 238. P. 153.
- Xiao Y., Chung T.S., Chung M.L. // Langmuir. 2004. V. 20. P. 8230.
- Vanherck K., Vandezande P., Aldea S.O., Vankelecom I.F.J. // J. Membr. Sci. 2008. V. 320. P. 468.
- See-Toh Y.H., Silva M., Livingston A. // J. Membr. Sci. 2008. V. 324. P. 220.
- Vanherck K., Koeckelberghs G., Vankelecom I.F. // Prog. Polym. Sci. 2013. V. 38. P. 874.
- Tashvigh A.A., Luo L., Chung T.S., Weber M., Maletzko C. // J. Membr. Sci. 2018. V. 545. P. 221.
- Farahani M.H.D.A., Hua D., Chung T.S. // J. Membr. Sci. 2018. V. 548. P. 319.
- Ge Q.,Liang X., Ding L., Hou J., Miao J., Wu B., Yang Z., Xu T. // J. Memb. Sci. 2019. V. 573. P. 595.
- Matson S.M., Litvinova E.G., Chernikov V.K., Bondarenko G.N., Khotimskiy V.S. // Polymer. 2021. V. 236. P. 124308.
- Ba C., Langer J., Economy J. // J. Membr. Sci. 2009. V. 327. P. 49.
- Khotimsky V.S., Tchirkova M.V., Litvinova E.G., Rebrov A.I., Bondarenko G.N. // J. Polym. Sci. A: Polym. Chem. 2003. V. 41. P. 2133.
- Полевая В.Г., Бондаренко Г.Н., Шандрюк Г.А., Должикова В.Д., Хотимский В.С // Изв. Ак. Наук. Сер. Хим. 2016. № 4. С. 1067.
- Макрушин В.П., Черников В.К., Левин И.С., Коссов А.А., Матсон С.М. // Мембраны и мембранные технологии. 2023. Т. 13. С. 172.
- Yave W., Peinemann K. V., Shishatskiy S., Khotimskiy V., Chirkova M., Matson S., Litvinova E., Lecerf, N. // Macromolecules.2007. V. 40. P. 8991.