[發(fā)明專利]一種點(diǎn)擊化學(xué)接枝氨基的聚酰亞胺CO2

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010123581.3
• 申請(qǐng)日: 2020-02-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111437738B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖家友;苗玉婷;段文祥;孟哲;張培霄;徐彩蝶;白百川;吳旭;安霞;謝鮮梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D71/56
• 分類號(hào): B01D71/56;B01D67/00;B01D53/22
• 代理公司: 太原晉科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

1.一種點(diǎn)擊化學(xué)接枝氨基的聚酰亞胺CO₂分離膜的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

第一步，聚酰亞胺的制備：

將4,4'-(六氟異丙烯)二酞酸酐置于升華爐中130℃-200℃處理12h，2,5-二甲基-1,4-苯二胺置于真空干燥箱中真空干燥12h；將2,5-二甲基-1,4-苯二胺一次性加入通保護(hù)氣的實(shí)驗(yàn)裝置后，第一次加入N,N-二甲基乙酰胺溶解，溶解過(guò)程中保持冰水浴溫度小于5℃，待2,5-二甲基-1,4-苯二胺溶解完全后，分批次加入4,4'-(六氟異丙烯)二酞酸酐和第二次加入N,N-二甲基乙酰胺，反應(yīng)48h后，加入3-甲基吡啶和95乙酸酐，繼續(xù)反應(yīng)48h，反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)產(chǎn)物用甲醇沉淀、洗滌，置于真空干燥箱中干燥備用，得到聚酰亞胺；

第二步，溴代聚酰亞胺的制備：

取第一步中制備的聚酰亞胺加入三口燒瓶中，加入1,2-二氯乙烷溶解，溶解完畢后，加入N-溴代琥珀酰亞胺和偶氮二異丁腈，50℃-100℃下反應(yīng)3~6 h后，用甲醇沉淀、洗滌，將產(chǎn)物置于真空干燥箱干燥，得到溴代聚酰亞胺；

第三步，聚酰亞胺的疊氮化：

取第二步制備的溴代聚酰亞胺加入三口燒瓶中，加入N-甲基吡咯烷酮溶解，再加入NaN₃，加熱至50℃-100℃反應(yīng)24h，反應(yīng)產(chǎn)物用甲醇水混合溶液沉淀，沉淀物用蒸餾水清洗2-3次后，置于真空干燥箱干燥備用，得到疊氮化的聚酰亞胺；

第四步，點(diǎn)擊功能化聚酰亞胺的制備：

稱取第三步的產(chǎn)物加入Schlenk瓶中用N-甲基吡咯烷酮溶解配制成溶液，將Schlenk瓶置于液氮中冷卻，脫氣，充高純氮?dú)猓幢壤尤脘寤瘉嗐~、五甲基二乙烯三胺和炔基化合物，將Schlenk瓶加熱至50℃~100℃攪拌反應(yīng)24h，反應(yīng)產(chǎn)物用乙醚沉淀，沉淀物用蒸餾水清洗2-3次后置于真空干燥箱干燥，得到點(diǎn)擊功能化聚酰亞胺；

所述疊氮化聚酰亞胺的用量為3g，N-甲基吡咯烷酮溶解后的溶液質(zhì)量濃度為10%；所述溴化亞銅和五甲基二乙烯三胺的比例為0.206g：600μL；所述炔基化合物為665.6μL的二乙基丙炔胺或520.9μL的二乙基丙炔胺和70μL的丙炔醇；

第五步，氣體分離膜的制備：

取點(diǎn)擊功能化聚酰亞胺加入試樣瓶，加入N-甲基吡咯烷酮溶解、過(guò)濾后將溶液均勻涂覆在玻璃板上，將玻璃板80℃干燥成膜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種點(diǎn)擊化學(xué)接枝氨基的聚酰亞胺CO₂分離膜的制備方法，其特征在于：第一步中所述2,5-二甲基-1,4-苯二胺和第一次加入的N,N-二甲基乙酰胺的比例為13.6205g：140mL；4,4'-(六氟異丙烯)二酞酸酐和第二次加入的N,N-二甲基乙酰胺的比例為44.424g：92mL。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種點(diǎn)擊化學(xué)接枝氨基的聚酰亞胺CO₂分離膜的制備方法，其特征在于：第二步中所述聚酰亞胺、1,2-二氯乙烷、N-溴代丁二酰亞胺和偶氮二異丁腈的比例為10g：200mL：6.5466g：0.1745g。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種點(diǎn)擊化學(xué)接枝氨基的聚酰亞胺CO₂分離膜的制備方法，其特征在于：第三步中所述溴代聚酰亞胺和N-甲基吡咯烷酮的比例為5g：50mL；NaN₃和溴代聚酰亞胺的摩爾比為2~3。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種點(diǎn)擊化學(xué)接枝氨基的聚酰亞胺CO₂分離膜的制備方法，其特征在于：第五步中所述點(diǎn)擊功能化聚酰亞胺和N-甲基吡咯烷酮的比例為1g：9g。