热稳定聚(2,5-苯并咪唑)膜材料结合甲磺酸用于溶剂脱水的研究

为解决聚合物膜材料在渗透汽化(PV)过程中的溶剂稳定性问题，研究人员首次探索了热化学稳定性优异的聚(2,5-苯并咪唑)(ABPBI)结合甲磺酸(MSA)的膜材料。通过相转化法制备膜材料，经350°C热处理后，对异丙醇、乙腈和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的脱水分离因子分别达393、213和185，展现出优异的"渗透汽化分离指数"和360小时长期稳定性。

　　

在解决渗透汽化(Pervaporation, PV)用聚合物膜材料溶剂稳定性难题的研究中，科研团队创新性地将热化学稳定性卓越的聚(2,5-苯并咪唑)(Poly(2,5-benzimidazole), ABPBI)与甲磺酸(Methanesulfonic acid, MSA)结合。通过相转化技术制备的膜材料经350°C高温处理后，展现出令人惊喜的性能：在85:15的溶剂-水进料比条件下，对异丙醇、乙腈和N,N-二甲基甲酰胺(N,N-dimethylformamide, DMF)的脱水分离因子分别高达393、213和185，同时保持优异的"渗透汽化分离指数"。长达360小时的连续运行测试证实了该膜材料的实际应用潜力。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、广角X射线衍射(WAXD)、热重分析(TGA)等多种表征手段，证实了MSA的成功结合以及膜材料的致密非多孔特性。这项研究为开发新型耐溶剂分离膜材料提供了重要思路。