超支化聚合物气体分离膜材料的研究进展

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2022.11.013

中国塑料 ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (11): 84-93.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.11.013

超支化聚合物气体分离膜材料的研究进展

赵雯雯¹, 徐双平¹(), 贾宏葛¹, 王兴², 徐靖宇²

^1.齐齐哈尔大学材料科学与工程学院，黑龙江省聚合物基复合材料重点实验室，黑龙江齐齐哈尔 161006
^2.大连工业大学轻工与化学工程学院，造纸工程重点实验室，辽宁大连 116034

收稿日期:2022-09-02 出版日期:2022-11-26 发布日期:2022-11-25
通讯作者: 徐双平（1979—），男，副教授，从事气体分离膜研究，xshp_1979_1999@163.com
E-mail:xshp_1979_1999@163.com
基金资助:
国家自然科学基金(21908014);黑龙江省省属高等学校基本科研业务费科研项目(145109117)

Research progress in gas⁃separation membrane materials of hyperbranched polymer

ZHAO Wenwen¹, XU Shuangping¹(), JIA Hongge¹, WANG Xing², XU Jingyu²

^1.Heilongjiang Provinces Key Laboratory of Polymeric Composite Matreials，College of Materials Science and Engineering，Qiqihar University，Qiqihar 161006，China
^2.Key Laboratory of Paper Engineering，College of Light Industry Chemical Engineering，Dalian Polytechnic University，Dalian 116034，China

Received:2022-09-02 Online:2022-11-26 Published:2022-11-25
Contact: XU Shuangping E-mail:xshp_1979_1999@163.com

摘要/Abstract

摘要：

综述了超支化聚合物气体分离膜材料的研究进展，介绍了不同种类的超支化聚合物，阐述了传统结构超支化聚合物与大π共轭结构超支化聚合物的等超支化聚合物的合成，详细介绍了偶氮类超支化聚合物、聚酰胺类超支化聚合物及共混类超支化聚合物在分离膜制备中的作用，并对超支化聚合物在气体分离膜领域未来的研究方向进行了展望。

关键词: 超支化聚合物, 气体分离膜, 合成, 研究进展

Abstract:

In this paper， the research progress in the hyperbranched polymer⁃based gas⁃separation membrane materials was reviewed. Different types of hyperbranched polymers were introduced， and their synthetic technologies were described， such as traditional hyperbranched polymers and large π⁃conjugated hyperbranched polymers. The mechanisms and functions of azo⁃hyperbranched polymers， polyamide⁃hyperbranched polymers， and blend hyperbranched polymers in the preparation of separation membranes were introduced in detail. The future research directions of hyperbranched polymers in the field of gas⁃separation membranes were prospected.

Key words: hyperbranched polymer, gas?separation membrane, synthesis, research progress

中图分类号:

TQ325

赵雯雯, 徐双平, 贾宏葛, 王兴, 徐靖宇. 超支化聚合物气体分离膜材料的研究进展[J]. 中国塑料, 2022, 36(11): 84-93.

ZHAO Wenwen, XU Shuangping, JIA Hongge, WANG Xing, XU Jingyu. Research progress in gas⁃separation membrane materials of hyperbranched polymer[J]. China Plastics, 2022, 36(11): 84-93.

图/表 11

图1 咔唑类和酞嗪酮类多孔有机聚合物的超交联和氧化偶联反应合成路线

Fig.1 Synthesis routes of carbazole⁃ and phthalazinone⁃based porous organic polymers through hyper cross⁃linking and oxidation coupling reaction

图2 AZOPOP/PPESK复合膜的合成和应用示意图

Fig.2 Schematic diagram of synthesis procedure and application of AZOPOP/PPESK composite membrane

图3 HBP⁃PAZ⁃SiO9结构示意图（聚合度=15）

Fig.3 Schematic diagram of structure of HBP⁃PAZ⁃SiO9 （Degree of polymerization=15）

图4 6FDA、TAPB和BNDA的结构示意图

Fig.4 Schematic diagrams of structure of 6FDA，TAPB and BNDA

图5 HBPI⁃CL示意图

Fig.5 Schematic diagrams of HBPI⁃CL

图6 3种不同 MN⁃PI 膜的交联结构示意图

Fig.6 Schematic diagram of crossing⁃linking structures of three different MN⁃PI membranes

图7 PHA（6FAHP⁃BTC）合成示意图6FAHP—2，2⁃二（3⁃氨基⁃4⁃羟基苯基）六氟丙烷BSA—N，O⁃双（三甲基硅基）乙酰胺 BTC—1，3，5⁃苯三羰基三氯化物

Fig.7 Schematic diagram of the synthesis of PHA （6FAHP⁃BTC）

图8 HPEI⁃GO/CS⁃PVAm/PS膜制备示意图

Fig.8 Schematic diagram of the preparation of HPEI⁃GO/CS⁃PVAm/PS membrane

图9 HPEI⁃GO/TMC复合膜示意图

Fig.9 Schematic diagram of HPEI⁃GO/TMC composite membrane

图10 HBPI合成方案

Fig.10 Synthesis of HBPI

图11 PEI⁃g⁃ZIF⁃8纳米粒子结构示意图

Fig.11 Schematic diagram of structure of PEI⁃g⁃ZIF⁃8 nanoparticles

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