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Abstrakt
Ein Melamin-basiertes Polyimid als Füllstoff in einer P84-Mischmatrixmembran zur Erhöhung der Permeabilität bei der O2/N2-Trennung
Xiaoxu Yuan, Quanping Wu, Yue Zhang, Guoxiong Deng, Yilei Wang, Xueping Zong, Song Xue
Zur Verbesserung der O2/N2-Selektivität wurde eine Mixed-Matrix-Membran (MMM) entwickelt, bei der ein kovalentes organisches Polyimid-Gerüst (PI-COF) als Füllstoff verwendet wurde. Das PI-COF-Pulver wurde durch Erhitzen von Melamin und 3,3',4,4'-Biphenyltetracarbonsäuredianhydrid (BPDA) bei 200 °C durch eine Solvothermalreaktion synthetisiert. Die Struktur von PICOF wurde durch FT-IR, SEM und XRD charakterisiert. Eine mit PI-COF gemischte kommerzielle P84-Polyimidmembran ergab eine höhere Permeabilität für N2 als für O2. Bei 0,1 MPa hatten N2 und O2 eine Permeabilität von 466 bzw. 219 Barrer, und bei einer Beladung mit 20 % PI-COF wurde die ideale Gasselektivität von 2,13 erreicht. Diese Mischmatrixmembran lässt sich mithilfe einfacher Synthese und niedriger Kosten für die Ausgangsmaterialien herstellen und bietet ein alternatives Polyimid-COF als Füllstoff für sauerstoffangereicherte Luft für gewerbliche Zwecke.