Поли(1-триметилсилил-1-пропин) цис-обогащенной конфигурации – мембранный материал для разделения смеси бутан/метан как компонентов природного газа

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В настоящей работе впервые проведено исследование проницаемости индивидуальных низших углеводородов и в смеси С1/С4 для пленок на основе ПТМСП нового цис-обогащенного конфигурационного состава (содержание цис-звеньев в образцах составило 80 и 90%). Проницаемость по метану свежеприготовленных и выдержанных на воздухе в течение месяца пленок цис-регулярного ПТМСП (90% цис-звеньев) выше соответствующих значений пленок ПТМСП с содержанием цис-звеньев 80%. Данные РСА указывают на более рыхлую упаковку цис-регулярного ПТМСП. Введение антиоксиданта Irganox 1076 в пленки ПТМСП приводит к снижению начального уровня потока метана. В то же время проницаемость пленок с добавлением Irganox 1076 во времени (в течение 1 мес.) значительно медленнее снижается по сравнению с пленками без добавления антиоксиданта. Проницаемость индивидуальных низших углеводородов через пленки ПТМСП без и с добавлением Irganox 1076 возрастает в ряду С1 < C2 < C3 < C4. Значение фактора разделения в смеси н-бутан/метан достигает 33, что почти в 7 раз выше селективности для индивидуальных компонентов. Высокий уровень проницаемости н-бутана цис-обогащенных ПТМСП сохраняется минимум в течение месяца хранения пленок на воздухе.

Об авторах

В. П. Макрушин

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН

Email: matson@ips.ac.ru
Россия, 119991, Москва

А. А. Коссов

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН

Email: matson@ips.ac.ru
Россия, 119991, Москва

И. С. Левин

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН

Email: matson@ips.ac.ru
Россия, 119991, Москва

Д. А. Безгин

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН

Email: matson@ips.ac.ru
Россия, 119991, Москва

Д. А. Сырцова

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН

Email: matson@ips.ac.ru
Россия, 119991, Москва

С. М. Матсон

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: matson@ips.ac.ru
Россия, 119991, Москва

Список литературы

  1. Neubauer K., Dragomirova R., Stohr M., Mothes R., Lubenau U., Paschek D., Wohlrab S. // J. Membr. Sci. 2014. V. 453. P. 100.
  2. Pinnau I., Toy L.G. // J. Membr. Sci. 1996. V. 116. P. 199.
  3. Toy L.G., Nagai K., Freeman B.D., Pinnau I., He Z., Masuda T., Teraguchi M., Yampolskii Yu. // Macromolecules. 2000. V. 33. 7. P. 2516.
  4. Nagai K., Toy L.G., Freeman B.D., Teraguchi M., Masuda T., Pinnau I. // J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys. 2000. V. 38. P. 1474.
  5. Morisato A., Pinnau I. // J. Membr. Sci. 1996. V. 121. P. 243.
  6. Pinnau I., He Z., Morisato A. // J. Membr. Sci. 2004. V. 241. P. 363.
  7. Thomas S., Pinnau I., Do N., Guiver M.D. // J. Membr. Sci. 2009. V. 338. P. 1.
  8. Yampolskii Yu., Durgaryan S., Nametkin N. // Vysokomol. Soed., Ser. B. 1979. V. 21. P. 616.
  9. Nagai K., Toy L.G., Freeman B.D., Teraguchi M., Kwak G., Masuda T., Pinnau I. // J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys. 2002. V. 40. P. 2228.
  10. Yave W., Peinemann K., Shishatskiy S., Khotimskiy V., Chirkova M, Matson S., Litvinova E., Lecerf N. // Macromolecules. 2007. V. 40. P. 8991.
  11. Hu Y., Shiotsuki M., Sanda F., Freeman B.D., Masuda T. // Macromolecules. 2008. V. 41. P. 8525.
  12. Bermeshev M.V., Syromolotov A.V., Starannikova L.E., Gringolts M.L., Lakhtin V.G., Yampolskii Y.P., Finkelshtein E.S. // Macromolecules. 2013. V. 46. P. 8973.
  13. Gringolts M., Bermeshev M., Yampolskii Yu., Starannikova L., Shantarovich V., Finkelshtein E. // Macromolecules. 2010. V. 43. P. 7165.
  14. Borisov I.L., Grushevenko E.A., Anokhina T.S. Bakhtin D.S., Levin I.S., Bondarenko G.N. Volkov V.V., Volkov A.V. // Materials Today Chemistry. 2021. V. 22. P. 100598.
  15. Logemann M., Alders M., Pyankova V., Krakau D., Wessling M. // J. Membr. Sci. 2020. V. 615. P. 118 430.
  16. Masuda T., Isobe E., Higashimura T., Takada K. // J. Am. Chem. Soc. 1983. V. 105/ P. 7473.
  17. Ichiraku Y., Stern S.A., Nakagawa T. // J. Membr. Sci. 1987. V. 34. P. 5.
  18. Srinivasan R., Auvil S.R., Burban P.M. // J. Membr. Sci. 1994. V. 86. P. 67.
  19. Nagai K., Nakagawa T. // J. Membr. Sci. 1995. V. 105. P. 261.
  20. Schultz J., Peinemann K.V. // J. Membr. Sci. 1996. V. 110. P. 37.
  21. Morisato A., Shen H.C., Sankar S.S., Freeman B.D, Pinnau I., Casillas C.G. // J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys. 1996. V. 34. P. 2209.
  22. Pinnau I., Casillas G.C., Morisato A., Freeman B.D. // J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys. 1998. V. 35. P. 1483.
  23. Nagai K., Freeman B.D., Hill A.J. // J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys. 2000. V. 38. P. 1222.
  24. Merkel T.C., Bondar V., Nagai K., Freeman B.D. // J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys. 1999. V. 38. P. 273.
  25. Nagai K., Masuda T., Nakagawa T., Freeman B.D., Pinnau I. // Prog. Polym. Sci. 2001. V. 26. P. 721.
  26. Raharjo R.D., Freeman B.D., Sanders E.S. // J. Membr. Sci. 2007. V. 292. P. 45.
  27. Freeman B. D., Pinnau I. Polymer membranes for gas and vapor separation. Washington, DC, USA: American Chemical Society, 1999. V. 733.
  28. Zhmakin V., Shalygin M., Khotimskiy V., Matson S., Teplyakov V. // Sep. Pur. Tech. 2019. V. 212. P. 877.
  29. Khotimsky V.S., Tchirkova M.V., Litvinova E.G., Rebrov A.I., Bondarenko G.N. // J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2003. V. 41. P. 2133.
  30. Khotimsky V.S., Matson S.M., Litvinova E.G., Bondarenko G.N., Rebrov A.I. // Polym. Sci., Ser. A. 2003. V. 45. P. 740.
  31. Hill A.J., Pas S.J., Bastow T.J., Burgar M.I., Nagai K., Toy L.G., Freeman B.D. // J. Membr. Sci. 2004. V. 243. P. 37.
  32. Матсон С.М., Коссов А.А., Макрушин В.П., Левин И.С., Жиляева Н.А., Литвинова Е.Г., Хотимский В.С. // Высокомолек. Cоед. Сер. C. 2019. Т. 61. С. 50.
  33. Матсон С.М., Макрушин В.П., Левин И.С., Литвинова Е.Г., Хотимский В.С. // Мембраны и мембранные технологии. 2020. Т. 10. С. 409.
  34. Литвинова Е.Г., Мелехов В.М., Петрушанская Н.В., Рощева Г.В., Федотов В.Б., Фельдблюм В.Ш., Хотимский В.С. Пат. 1823457 Российская Федерация. 1993.
  35. Pinnau I.C., Casillas G.A. Morisato A., Freeman B.D. // J. Polym. Sci, Part B: Polym. Phys. 1996. V. 34. P. 2613.
  36. Plate N.A., Bokarev A.K., Kaliuzhnyi N.E., Litvinova E.G., Khotimskii V.S., Volkov V.V., Yampolskii Yu.P. // J. Membr. Sci. 1991. V. 60. P. 13.
  37. Yampolskii Yu.P. // Polym. Rev. 2017. V. 57. P. 200.
  38. База Данных “Газоразделительные параметры стеклообразных полимеров”. Информрегистр РФ.1998. № 3585.
  39. Yampolskii Yu.P., Korikov A.P., Shantarovich V.P., Nagai K., Freeman B.D., Masuda T., Teraguchi M., Kwak G. // Macromolecules. 2001. V. 34. P. 1788.
  40. Thomas S., Pinnau I, Du N., Guiver M.D. // J. Membr. Sci. 2009. V. 333. P. 125.
  41. Markova S.Yu., Pelzer M., Shalygin M.G., Vad T., Gries T., Teplyakov V.V. // Sep. Pur. Tech. 2022. V. 278. P. 11953.
  42. Grinevich Yu.V., Starannikova L.E., Yampolskii Yu.P., Gringolts M.L., Finkelshtein E.Sh. // J. Membr. Sci. 2011. V. 378. P. 250.
  43. Gringolts M.L., Bermeshev M.G., Yampolskii Yu.P., Starannikova L.E., Shantarovich V.P., Finkelshtein E.Sh. // Macromolecules. 2010. V. 43. P. 7165.
  44. Yave W., Car A., Peinemann K.-V., Shaikh M.Q., Rätzke K., Faupe F. // J. Membr. Sci. 2009 V. 339. P. 177.
  45. Pinnau I., Morisato A., He Z. // Macromolecules. 2004. V. 37. P. 2823.
  46. Borman V.D., Teplyakov V.V., Tronin V.N., Tronin I.V., Troyan V.I. // J. Exp. Theor. Phys. 2000. V. 90. P. 950.
  47. Zhmakin V.V., Teplyakov V.V. // Sep. Pur. Tech. 2017. V. 186. P. 145.

Дополнительные файлы


© В.П. Макрушин, А.А. Коссов, И.С. Левин, Д.А. Безгин, Д.А. Сырцова, С.М. Матсон, 2023