胺基磺酸亚胺端聚对苯醚砜的合成、性质与气体分离性能

本研究论文探讨了含有酰胺侧链的聚芳醚砜（poly(arylene ether sulfone)，简称PAES）的合成、性质及其气体分离性能。作者通过核苷酸聚合途径制备了初始的含氨基的聚芳醚砜，然后利用三种商业可用的酰氯对其进行改性。改性后的聚芳醚砜具有优异的性能，其特征表现在低的分数自由体积（FFV）值，范围在0.128-0.162，这与聚合物链结构密切相关。相比于前体聚合物，引入酰胺侧链使得这些新型材料的玻璃转变温度（Tg）显著提高，范围在207-227°C，显示出更好的热稳定性，5%重量损失的温度高达512°C以上。 引入酰胺基团显著改善了聚芳醚砜的气体传输性能，这是由于FFV的增加所导致的。具体而言，改性后的聚合物Br-PAES-20表现出更高的渗透率和选择性。这一发现对于设计高性能的气体分离膜至关重要，因为高渗透性和选择性是气体分离技术中追求的重要目标。 本研究不仅提供了关于聚芳醚砜化学改性的深入了解，还展示了如何通过结构调控来优化其功能性质，这对于开发应用于诸如气体分离、净化、环保等领域的新材料具有重要的理论和实践价值。此外，这项工作还可能为未来的高性能有机高分子材料的设计和合成提供新的思路和方法。