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J-GLOBAL ID：201502212661323652   整理番号：15A0833949

高いCO₂/CH₄気体分離のための混合マトリックス膜の界面品質を強化させるためのポリマー官能化

Polymer functionalization to enhance interface quality of mixed matrix membranes for high CO₂/CH₄ gas separation

著者 (5件)： TIEN-BINH Nguyen (Dep. of Chemical Engineering, Univ. Laval, G1V 0A6, Canada. [e-mail]) ,  VINH-THANG Hoang ,  CHEN Xiao Yuan ,  RODRIGUE Denis ,  KALIAGUINE Serge
資料名： Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability  (Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability)
巻： 3  号： 29  ページ： 15202-15213  発行年： 2015年08月07日 
JST資料番号： W0204B  ISSN： 2050-7488  CODEN： JMCAET  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ヒドロキシル官能化ホモ-および共重合-ポリイミド6FDA-(DAM)_x-(HAB)_y(x:yモル比,1:0,2:1,1:1,1:2)および2つの金属-有機骨格(MOF),MIL-53(Al)およびNH₂-MIL-53(Al)を,混合マトリックス膜(MMM)調製のために合成した。MOFローディングは,NH₂-MIL-53(Al)については10~20wt%の範囲で,MIL53(Al)については,10~15wt%の範囲で変化させた。MMMについてのガラス転移点(T_g)の大幅な上昇は,ポリマー鎖の堅牢化を確証し,これは,共重合ポリイミド中のヒドロキシル基とNH₂-ML-53(Al)中のアミノ基間の強い相互作用により生じた。さらに,SEMの結果から,ヒドロキシル基が,充填剤として用いたNH₂-MIL-53(Al)またはMIL-53のどちらかのMMM中での粒子の分散を促進することが分った。MMMの気体分離特性は,35°Cで150psiでのCO₂/CH₄純気体と2元系の両方の透過率測定によりキャラクタリゼーションした。ヒドロキシル-共ポリイミド中でのNH₂-MIL-53(Al)の取り込みにより,CO₂/CH₄分離因子が著しく向上することが分ったが,一方,MMMのCO₂透過率は,ニートな該当する共重合ポリイミドの場合と同程度に維持され,それ故に,MMM分離性能は大幅に向上した。例えば,6FD-DAM-HAB(1:1)共重合ポリイミドと10wt%のNH₂-MIL-53(Al)から調製したMMMは,2008 Robersonの上限に近い透過率/選択率挙動を示す。ヒドロキシル-共重合ポリイミドとアミン官能化MOFから成るMMMについて観測されたCO₂/CH₄分離因子は,(i)欠陥フリーMMMを生成する,ポリマー-官能基部とアミン官能化MOF表面間の相互作用に由来した強化されたポリマー-充填剤相溶性,(ii)NH₂-MIL-53(Al)骨格中での高いCO₂/CH₄選択的吸着に起因した。Copyright 2015 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

シソーラス用語： *二酸化炭素 ,  アルカン ,  分離 ,  *膜 ,  *官能化 ,  *包接化合物 ,  *ポリイミド ,  相互作用 ,  性能 ,  ガラス転移点 ,  アミノ基 ,  充填剤 ,  *共重合体 ,  透過率 ,  比率 ,  吸着 ,  相溶性 ,  芳香族炭化水素 ,  芳香族カルボン酸 ,  アルキルベンゼン ,  依存性 ,  ヒドロキシ基
準シソーラス用語： ヒドロキシル基 ,  *MOF【配位高分子】 ,  界面相互作用 ,  選択的吸着 ,  選択率 ,  組成依存性 ,  分離性能 ,  *分離膜

分類 (2件)： 高分子固体のその他の性質  (CG02025L) ,  膜分離  (XD02120Z)

物質索引 (4件)： メタン ,  5,5′-(ヘキサフルオロプロパン-2,2-ジイル)ビス(イソベンゾフラン-1,3-ジオン) ,  4,4′-ジアミノビフェニル-3,3′-ジオール ,  2,4,6-トリメチルベンゼン-1,3-ジアミン

タイトルに関連する用語 (7件)： CO2 ,  気体分離 ,  混合マトリックス膜 ,  界面 ,  強化 ,  ポリマー ,  官能化