具有高气体渗透性和选择性的基于螺二色满的聚合物作为气体分离膜的应用前景广阔。在本研究中,通过含有不同取代基(苯环、
吡啶环和甲基)的二胺与4,4之间的聚合反应合成了三种基于螺双色满的聚
酰亚胺(
PI;
6FDA-FH 、
6FDA-DH和
6FDA-
MH )。 '-(六
氟异亚丙基)-二
邻苯二甲酸酐(
6FDA)。通过实验和分子模拟研究了
PI 的物理性质、气体传输行为、 d间距、分子二面角和自由体积分数。
PI表现出优异的热稳定性和在常见有机溶剂中良好的溶解度。研究了
PI的透气性;结果强调了取代基在增强聚合物膜的气体分离性能方面的关键作用。
PI 的详细分析表明
6FDA-FH表现出最高的透气性。这可以归因于由于两个平面之间的二面角增加而导致聚合物链的松散堆积。然而,
6FDA-
MH中的甲基取代基破坏了聚合物链堆积,而不是改变两个平面之间的二面角,从而增强了
6FDA-
MH的透气性。此外,
6FDA-DH表现出最高的CO