可逆加成-断裂链转移聚合法制备CO2分离固载促进传递膜及载体优化分布理论研究

本项目从基团间相互作用角度出发，研究载体在嵌段聚合物中的密度、分布以及聚合物的化学组成、空间结构、基团的大小等因素对气体分子的溶解度、扩散系数的影响，在解明物理化学原理的基础上，建立数学模型预测渗透通量并进行固载促进传递膜材料分子设计，达到膜材料基团组成、分子结构、物理结构的协调和匹配。以天然气中脱除CO2酸性气体为对象，采用可逆加成-断裂链转移聚合技术制备固载促进传递膜，研究嵌段共聚物固载促进传递膜的制备规律，包括膜组件结构形式、载体在嵌段共聚物中的密度、分布以及载体的稳定性等，优化固载促进传递膜中的载体分布，是一项基于现有促进传递膜研究基础上的创新性工作，具有重要的学术价值和实际意义。

摘要：本项目主要研究了可逆加成断裂链聚合制备CO2促进传递膜，得到一些有意义的成果。具体如下：（一）根据CO2促进传递膜单体的特点，合成了S-1-十二烷基-S-(α,α-二甲基-α-丙烯酸)二硫代碳酸酯，S,S-二(α,α-二甲基-α-丙烯酸)三硫代碳酸酯，二硫代苯甲酸氰基异丙酯等几种RAFT试剂。（二）分别以甲基丙烯酸二甲氨乙酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮为单体，采用RAFT聚合的方法制备了不同载体含量，不同结晶度的嵌段聚合物材料，通过调控反应温度、RAFT试剂种类，单体：引发剂：RAFT试剂配比可有效控制材料的结构。（三）通过自制的超滤膜为支撑膜，以所得到的嵌段共聚物为材料制备CO2促进传递膜，这种新型固载促进传递膜由于固载的优化分布有效改善了膜的性能。利用该基金的资助，发表了Chemical Engineering Journal 1篇，Journal of Membrane Science and Technology 1篇，Advanced Materials Research 2篇，《高分子材料科学与工程》1篇，《化工进展》1篇，其它国内核心期刊若干篇，还有几篇在审稿或正准备投稿。