Синтез и свойства поли(4-метил-2-пентина), содержащего четвертичные аммониевые соли с метильными и этильными заместителями

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В работе проведена функционализация поли(4-метил-2-пентина) (ПМП) четвертичными аммониевыми солями с целью повышения СО2-селективности. Введение функциональных групп осуществлено двухстадийным методом – бромирование исходного полимера и присоединение третичных алкиламинов, триметиламина и триэтиламина. Установлено, что оптимальное количество введенных функциональных групп при сохранении механических свойств полимера – до 5 мол. %. Результаты элементоорганического анализа и ИК-спектроскопии подтверждают протекание реакции функционализации ПМП. Рентгенограммы образцов свидетельствуют об увеличении межцепного расстояния в ряду исходный ПМП–бромированный ПМП–функционализированный ПМП. Данные ТГА подтверждают высокую термическую и термоокислительную стабильность. Определены пермеационные харакиеристики образцов ПМП, модифицированного солями ТМА и ТЭА, по индивидуальным газам. Достигнута повышенная идеальная селективность разделения пар газов CO2/N2 в 2–3 раза и CO2/CH4 в 1.5–2 раза при сохранении проницаемости на высоком уровне.

Об авторах

В. Г. Полевая

ФГБУН Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: polevaya@ips.ac.ru
Россия, Москва

А. А. Коссов

ФГБУН Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН

Email: polevaya@ips.ac.ru
Россия, Москва

С. М. Матсон

ФГБУН Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН

Email: polevaya@ips.ac.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Yirong Q. // J. Cleaner Production. 2022. V. 341. P. 130 648.
  2. Dietz T., Rosa E.A. // Proceedings of the National Academy of Sciences. 1997. V. 94. № 1. P. 175.
  3. Galeotti M., Salini S., Verdolini E. // Energy Policy. 2020. V. 136. P. 111052.
  4. Dutcher B., Fan M., Russell A.G. // ACS applied materials & interfaces. 2015. V. 7. № 4. P. 2137.
  5. Belaissaoui B., Willson D., Favre E. // Procedia Engineering. 2012. V. 44. P. 1191.
  6. Du N., Park H.B., Dal-Cina M.M., Guiver M.D. // Energy Environ. Sci. 2012. V. 5. P. 7306
  7. Melinda L. Jue, Ryan P. Lively // Reactive & Functional Polymers. 2015. V. 86. P. 88.
  8. Kratochvil A.M., Koros W.J. // Macromolecules. 2008. V. 41. P. 7920.
  9. Low B.T., Chung T.-S., Chen H., Jean Y., Pramoda K.P. // Macromolecules. 2009. V. 42. P. 7042.
  10. Park H.B., Han S.H., Jung C.H., Lee Y.M., Hill A.J. // J. Membr. Sci. 2010. V. 359. P. 11.
  11. Lin H., Wagner E. van, Swinnea J.S., Freeman B.D., Pas S.J., Hill A.J., Kalakkunnath S., Kalika D.S. // J. Membr. Sci. 2006. V. 276. P. 145.
  12. Morisato A., Pinnau I. // J. Membr. Sci. 1996. V. 121. № 2. P. 243.
  13. Merkel T.C., Freeman B.D., Spontak R.J., He Z., Pinnau I., Meakin P., Hill A.J. // Chem. Mater. 2003. V. 15. № 1. P. 109.
  14. Merkel T.C., Freeman B.D., Spontak R.J., He Z., Pinnau I., Meakin D., Hill A.J. // Science. 2002. V. 296. № 5567. P. 519.
  15. Yave W., Shishatskiy S., Abetz V., Matson S., Litvinova E., Khotimskiy V., Peinemann K.-V. // Macromol. Chem. Phys. 2007. V. 208. № 22. P. 2412.
  16. Morisato A., Pinnau I. // J. Membr. Sci. 1996. V. 121. № 2. P. 243.
  17. Wijmans J.G., Baker R.W. // J. Membr. Sci. 1995. V. 107. P.1.
  18. Sakaguchi T., Ito H., Masuda T., Hashimoto T. // Polymer. 2013. V. 54. P. 6709.
  19. Полевая В.Г., Гейгер В.Ю., Матсон С.М., Шандрюк Г.А., Шишацкий С.М., Хотимский В.С. // Высокомолек. соед. Б. 2019. Т. 61. № 5. С. 377.
  20. Polevaya V.G., Vorobei A.M., Pokrovskiy O.I., Shandryuk G.A., Parenago O.O., Lunin V.V., Khotimskiy V.S. // J. Phys. Chem. B. 2017. V. 11. P. 1276.
  21. Xiao M., Liu H., Idem R., Tontiwachwuthikul P., Liang Z. // Applied energy. 2016. V. 184. P. 219.
  22. Суровцев А.А., Петрушанская Н.В., Карпов О.П., Хотимский В.С., Литвинова Е.Г. Пат. 2 228 323 Российская Федерация. 2004.
  23. Хотимский В.С., Матсон С.М., Литвинова Е.Г., Бондаренко Г.Н., Ребров А.И. // Высокомолек. Соед. Сер. А. 2003. Т. 45. № 8. С. 1259.
  24. Wojdyr M. // J. Appl. Cryst. 2010. V. 43. P. 1126.
  25. Shishatskii A.M., Yampol’skii Yu.P., Peinemann K.-V. // J. Membr. Sci. 1996. V. 112. P. 275.
  26. Duan Y., Sun P., Zhang S., Yao Z., Luo X., Ye L.J. // Fuel Chem. Technol. 2015. V. 43. P. 1113.
  27. Plate N.A., Khotimskiy V.S., Teplyakov V.V., Antipov E.M., Yampolskiy Yu.P. // Polym. Sci. U.S.S.R. 1990. V. 32. P. 1053.
  28. Membrane Society of Australasia, Polymer Gas Separation Membrane Database, Available online: https://membrane-australasia.org/member-portal/ polymer-gas-separation-membrane-database/.

© В.Г. Полевая, А.А. Коссов, С.М. Матсон, 2023