6FDA型聚酰亚胺炭分子筛气体分离膜的构筑及其应用

高分子气体分离膜具有价格低和易加工等优点，但存在气体分离性能难以满足工业要求，以及耐老化性能和结构稳定性差等问题。炭分子筛膜不仅具有高力学性能，高耐热、耐化学腐蚀性能，而且存在适合气体传递的路径、对气体分子亲和性好的杂原子结构，以及分子辨识能力强的孔尺寸，表现出优异的气体分离性能，因而受到广泛的关注，被认为是最具应用前景的气体分离膜。6FDA型聚酰亚胺不仅具有较大的刚性和受限制的构象，且自由体积较大、分子结构可调、成孔性好和残炭量高，制备的炭分子筛膜的气体分离性能优于其他前体，受到学术界和工业部门的青睐。本文主要介绍了炭分子筛膜前体的结构设计原理，在热解过程中的炭化机理和微观结构的控制，炭结构对气体分离性能的影响，气体在膜中的传递机理，以及由6FDA型聚酰亚胺制备的炭分子筛膜在气体分离中的应用。结合科研实际，提出了6FDA型聚酰亚胺炭分子筛膜结构设计和制备的想法，为未来炭分子筛膜在气体分离中应用提供新的思路。