項目類別：國家自然科學基金面上項目
項目編號：51473163
參與人員：張所波 代磊 侯淑華 何慶一 楊延琴 朱建華 董雪
起止日期：2015.01-2018.12
項目簡介：
本項目研究了分別由Ni(0)催化偶聯聚合二氯萘酰亞胺、二酚與二氯萘酰亞胺縮聚、萘二酐與二胺縮聚反應制備聚萘酰亞胺的合成方法。采用鄰位含取代基的二胺與萘二酐，制備了可溶解加工的聚萘酰亞胺。揭示了聚合的最佳反應條件是先加入酸催化劑，形成反式的異酰亞胺，然后，加入堿催化劑，反式異酰亞胺重排形成聚萘酰亞胺。聚萘酰亞胺的結構及取代基賦予了聚萘酰亞胺高的熱穩定性、良好溶解與成膜性、改進的水解穩定性及良好的氣體分離性能。所制備的六元環聚萘酰亞胺的CO2透過性在37.2-151 barrer范圍內，O2透過性在7.16-24.9 barrer范圍內，O2/N2選擇性在3.91-4.97之間，CO2/CH4選擇性在20.9-31.7之間。氣體的透過性能高于商品化聚酰亞胺Matrimid 5218 (PO2=1.46 barrer，PCO2=8.7 barrer)。采用6FDA-DAM 聚酰亞胺作為母體聚合物，有機籠狀化合物Noria和它的衍生物Noria-COtBu 作為填料，制備了混合基質氣體分離膜。氣體分離性能顯示，引入Noria增加了CO2/CH4 分離選擇性，引入Noria-COtBu 增加了聚合物膜的自由體積，同時，增加了氣體通量。以含有羧基的雙酚單體酚酞啉 (PPH-COOH)和二氟二苯酮為原料，制備了主鏈含有羧基的聚芳醚酮(PAEK-COOH)。用非溶劑誘導的相轉化法制備了致密超濾膜。由于聚合物PAEK-COOH含有羧基，所得超濾膜的水接觸角為61.5°，說明膜具有良好的親水性。PAEK-COOH 致密超濾膜具有水通量120 L m -2h-1 和對剛果紅染料 99.8% 的截流。膜的截流分子量為9260 Da ，而對NaCl有高的透過性。因此，PAEK-COOH 有潛力作為耐高溫膜材料，用于廢水處理、溶液脫色及染料回收。