Разработка газоразделительных мембран на основе ПТМСП с повышенной стабильностью характеристик во времени тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Бахтин Данила Станиславович

• Бахтин Данила Станиславович
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Бахтин Данила Станиславович

ОГЛАВЛЕНИЕ:

ВВЕДЕНИЕ

5

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Основные понятия проницаемости газов через полимерные мембраны

1.2. Мембранные материалы

1.3. Физическое старение

1.3.1. Физическое старение и структура стеклообразного полимера

1.3.2. Физическое старение ПТМСП 28 1.3.3 Композиционные мембраны на основе ПТМСП

1.4. Гибридные мембраны на основе высокопроницаемых стекол

1.5. Дымовые газы и глобальное потепление планеты

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Объекты исследования 48 2.1.1. ПТМСП 48 2.1.2 Полибензодиоксан Р1М-1

2.1.3. Подложки для композиционных мембран

2.1.4. Сшитые системы ПТМСП-ПЭИ

2.1.5. Наночастицы семейства PAF

2.1.5.1. РЛР-11 ((Р^ОЛе)2 и РРИ3)

2.1.5.2. РЛР-11 (Р^РРЬ3)4)

2.1.6. ИК модифицированный ПАН

2.2. Формование сплошных мембран

2.3. Формование композиционных мембран

2.4. Измерение газопроницаемости

2.5. Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ)

2.6. Трансмиссионная электронная микроскопия (ТЭМ)

2.7. ИК-спектроскопия

2.8. Динамический механический анализ (ДМА)

2.9. Жидкостная порометрия

2.10. Низкотемпературная адсорбция-десорбция азота

2.11. Динамическое лазерное светорассеяние

2.12. Кинетика испарения растворителя из растворов Р1М-1

2.13. Лазерная интерферометрия 62 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Сплошные (гомогенные) мембраны

на основе ПТМСП

3.1.1. Механические свойства

3.1.2. ИК-спектроскопия

3.1.3. Влияние PAF-11 на газотранспортные свойства гибридных сплошных мембран на основе ПТМСП

3.2. Выбор подложки для тонкослойных композиционных мембран

3.3. Композиционные мембраны на основе ПТМСП

3.3.1. Гибридные мембраны на подложке ПАН-HZG

3.3.2. Гибридные мембраны на подложке МФФК-1

3.3.3.1. Сплошные гибридные мембраны

с добавкой пиролизованного ПАН

3.3.3.2. Композиционные мембраны

с добавками IR-PAN-a и т^Л^аМ

3.3.4. Бислойные композиционные мембраны

3.3.4.1. Испарение растворителя

из растворов Р1М-1

3.3.4.2. Изготовление и структура тонкослойных композиционных мембран на основе Р1М-1

3.3.4.3. Определение транспортных свойств композиционных мембран

на основе PIM-1

3.3.4.4. Лазерная интерферометрия

3.3.4.5. Газотранспортные свойства 121 ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 129 Обозначения и сокращения 132 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка газоразделительных мембран на основе ПТМСП с повышенной стабильностью характеристик во времени»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования и степень её разработанности

Мембранные процессы газоразделения широко используются сегодня во многих значимых, в том числе крупнотоннажных процессах разделения: очистка природного газа (выделение диоксида углерода и других кислых примесей, выделение гелия, осушка и др.), разделение компонентов воздуха с получением технического азота различной степени чистоты и обогащенного кислородом воздуха, выделение водорода из продувочных газов аммиачного производства и отходящих газов нефтехимических производств и др. Оборудование для мембранных процессов отличается компактностью, а его масштабирование, как правило, не сопряжено с серьезными проблемами. Мембранные процессы менее энергоемки, чем альтернативные процессы разделения, легко встраиваются в уже действующие производства и проводятся в непрерывном режиме разделения.

Содержание диоксида углерода в атмосфере сегодня составляет приблизительно 417 ppm при устойчивом среднем ежегодном приросте 2 ppm в год. Это негативно сказывается, в том числе, на климате планеты, выражающееся в глобальном его потеплении. Следует отметить, что тепловые электростанции, работающие на угле во всем мире, по-прежнему, являются наиболее дешевым способом выработки электроэнергии. В то же время, угольные электростанции являются крупнейшим источником выбросов га2.

В этой связи во всем мире активно проводятся исследования по разработке процессов эффективного выделения CO2 из дымовых газов и его хранения и/или утилизации. При этом, мембранное газоразделение рассматривается как один из перспективных подходов снижения выбросов диоксида углерода крупными стационарными ТЭС. С этой целью, в мире активно проводятся работы по созданию новых материалов и высокопроизводительных композиционных мембран для разделения смеси

С02/Ы2, исследования имеющихся на рынке коммерческих мембран, а также пилотные испытания специально разработанных высокопроизводительных композиционных мембран для выделения С02 из дымовых газов.

Потоки дымовых газов тепловых электростанций обычно содержат 4-20% С02 и находятся при атмосферном давлении. В этой связи, из-за непомерно высоких затрат на сжатие исходного потока дымовых газов для создания движущей силы мембранного газоразделения обычно используется вакуумный режим разделения с давлением 0.2-0.3 бар со стороны пермеата. Таким образом, перепад давления на мембране составляет всего около 1 бар, поэтому необходимо использовать мембраны с очень высокой проницаемостью и умеренной селективностью С02/Ы2 (20-30). Исходя из этих позиций, весьма перспективным подходом для решения выделения диоксида углерода из дымовых газов могут являться плоские композиционные мембраны с тонкими селективными слоями на основе высокопроницаемых стеклообразных полимеров с высокой долей свободного объема.

Однако существенным недостатком мембран на основе стеклообразных полимеров, и особенно на основе стеклообразных полимеров с высоким свободным объемом, является проблема релаксации свободного объема во времени, что сопровождается значительным снижением коэффициентов проницаемости. Важно подчеркнуть, что этот негативный эффект особенно сильно проявляется при снижении толщины сплошной мембраны (пленки) или селективного слоя композиционной мембраны до микронных и субмикронных значений. В этой связи, разработка газоразделительных мембран на основе рекордно высокопроницаемого полимера поли(1-триметилсилил-1-пропин)а (ПТМСП) с устойчивыми во времени газотранспортными характеристиками для выделения диоксида углерода из дымовых газов является весьма актуальной задачей как с научной, так и с практической точек зрения.

Цели и задачи

Целью работы являлась разработка композиционных газоразделительных мембран с тонкими селективными слоями на основе высокопроницаемых стеклообразных полимеров с устойчивыми во времени газотранспортными характеристиками для выделения СО2 из дымовых газов.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

- создать ряд образцов гомогенных мембран (пленок) на основе ПТМСП с добавками наночастиц пористых ароматических каркасов (PAF) и пиролизованного полиакрилонитрила; провести длительные эксперименты по изучению газотранспортных и физико-химические свойства созданных гибридных мембранных материалов;

- создать ряд образцов гомогенных мембран (пленок) на основе взаимопроникающих сеток ПТМСП в сшитом полиэтиленимине (ПЭИ) и изучить их газотранспортные свойства в течение длительного промежутка времени;

- провести анализ влияния добавки пористых наночастиц (PAF, пиролизованный ПАН) и/или сшивки матрицы ПТМСП путём создания системы полувзаимопроникающих полимерных сеток на стабилизацию газотранспортных свойств мембранных материалов;

- разработать методики и получить ряд образцов композиционных мембран с тонкими слоями на основе ПТМСП и ПТМСП/ПЭИ с добавками PAF и пиролизованного ПАН и изучить их газопроницаемость в течение длительного промежутка времени;

- создать высокопроницаемую композиционную мембрану со стабильными газотранспортными свойствами во времени применительно к задачам выделения СО2 из дымовых газов.

Научная новизна

Впервые исследована стабилизация газотранспортных свойств тонкопленочных композиционных мембран на основе ПТМСП введением частиц пористых ароматических каркасов PAF-11. Впервые получен ряд композиционных мембран с толщиной селективного слоя 1,7-6,8 мкм на основе ПТМСП с добавкой 10 мас. % PAF-11 и исследована их газопроницаемость по индивидуальным газам О2, N2 и СО2 в течение 650 суток. Показано, что самые высокие стационарные значения газопроницаемости наблюдаются для композиционной мембраны с самым толстым селективным слоем 6,8 мкм, продемонстрировавшей проницаемость по СО2 на уровне 1900 GPU.

Впервые достигнута стабилизация во времени газопроницаемости композиционных мембран с тонким разделительным слоем на основе ПТМСП (0,8-1,8 мкм) одновременным применением двух подходов: формирование полувзаимопроникающей сетки ПТМСП в сшитом ПЭИ и добавка высокопористых частиц ИК-пиролизованного ПАН (IR-PAN). Показано, что введение 10 мас. % IR-PAN обеспечивает высокие газотранспортные характеристики и стабильность свойств композиционной мембраны во времени. Дальнейшее увеличение содержания добавки (20 и 30 мас. %) не существенно сказывается на свойствах композиционных мембран.

Получены новые бислойные композиционные мембраны на основе полувзаимопроникающей сетки ПТМСП в сшитом ПЭИ (ПТМСП/ПЭИ) и бензодиоксана PIM-1. Мембраны продемонстрировали сильное синергетическое повышение селективности по CO2/N2 (а = 35,8-55,7) по сравнению с PIM-1 (а = 18,5) и сшитой системой ПТМСП/ПЭИ (а = 3,7). Мембраны получали нанесением раствора PIM-1 в смеси растворителей хлороформ/трихлорэтилен (1:1) поверх промежуточного подслоя ПТМСП/ПЭИ. Эффект синергизма не проявляется при использовании растворов PIM-1 в хлороформе. Методами ТЭМ и СЭМ показано, что

существует хорошая интеграция между верхним слоем PIM-1 (0,3-0,4 мкм) и промежуточным слоем ПТМСП/ПЭИ (1,3-3,4 мкм).

Теоретическая и практическая значимость результатов

Разработаны высокопроницаемые непористые подложки для формования на их поверхности тонких селективных по СО2 слоев композиционных мембран. Подложка представляет собой тонкий слой (1,02,5 мкм) на основе взаимопроникающей сетки ПТМСП в сшитом полиэтиленимине (ПЭИ) на поверхности пористого микрофильтра МФФК-1. Идеальная селективность подложки C02/N2 = 3,6-3,7 свидетельствует об отсутствии сквозной пористости в слое ПТМСП/ПЭИ. Сшивание ПЭИ в матрице ПТМСП (соотношение ПТМСП/ПЭИ - 96/4) проводится с использованием сшивающего агента диглицидилового эфира полиэтиленгликоля (раствор в метаноле). Сформированный тонкий и устойчивый в органических растворителях слой полувзаимопроникающей сетки ПТМСП/ПЭИ выполняет роль промежуточного подслоя для последующего нанесения сверхтонких высокоселективных слоев композиционных мембран.

Получены бислойные композиционные мембраны с повышенной селективностью С02/№ путем нанесение сверхтонкого слоя PIM-1 (0,3-0,4 мкм) на поверхность разработанной подложки на основе полувзаимопроникающей сетки ПТМСП/ПЭИ. Дополнительным введением 10 мас. % частиц пористых ароматических каркасов PAF-11 в промежуточный слой ПТМСП/ПЭИ, получены бислойные композиционные мембраны, обладающие повышенной стабильностью газотранспортных характеристик во времени: проницаемость по CO2 = 2000 GPU и селективность CO2/N2 = 20,5 после 95 суток измерений. Это соответствует критериям области практического применения мембран для выделения СО2

из дымовых газов (проницаемость по CO2 не менее 1000 GPU и селективность CO2/N2 не менее 20).

Личный вклад автора

Автор принимал активное участие в постановке задач исследования, решаемых на разных этапах выполнения работы, подборе и анализе научной литературы по теме работы. Самостоятельно проводил эксперименты по характеризации свойств полученных мембран. Активно участвовал в обсуждении результатов исследования, написании статей и представлении докладов на научных конференциях.

Положения, выносимые на защиту

- Экспериментальное подтверждение возможности стабилизации газотранспортных характеристик высокопроницаемого стеклообразного полимера поли[1-(триметилсилил)-1-пропин]а (ПТМСП) введением наночастиц пористых ароматических каркасов (PAF-11) и наночастиц ИК-пиролизованного ПАН (IR-PAN) на примере сплошных пленок (толщина 3040 мкм) в ходе отжига при 100 °С в течении 510 часов отжига.

- Экспериментальные результаты стабилизации газотранспортных свойств плоских композиционных мембран на основе ПТМСП введением частиц PAF-11 и IR-PAN.

- Методика создания высокопроницаемых непористых подложек для формования на их поверхности селективных по СО2 слоев композиционных мембран. Подложка представляет собой тонкий бездефектный слой (1,0-2,5 мкм) на основе взаимопроникающей сетки ПТМСП в сшитом полиэтиленимине (ПЭИ) на поверхности промышленного микрофильтра МФФК-1.

- Первое экспериментальное подтверждение стабилизации газотранспортных характеристик композиционных мембран на основе ПТМСП путем одновременного формирования полувзаимопроникающей сетки ПТМСП в

сшитом ПЭИ и введения добавки высокопористых наночастиц ИК-пиролизованного ПАН.

- Методика создания устойчивых во времени бислойных композиционных мембран, демонстрирующих эффект синергизма селективности, на основе полувзаимопроникающей сетки ПТМСП в сшитом ПЭИ (ПТМСП/ПЭИ или ПТМСП/ПЭИ+PAF-ll) и полибензодиоксана PIM-1 с использованием раствора PIM-1 в смеси растворителей хлороформ/трихлорэтилен (1/1). Полученные композиционные мембраны с проницаемостью 2000 GPU по CO2 и селективность 20,5 по паре CO2/N2 после 95 суток измерений перспективны для задач выделения СО2 из дымовых газов.

Методология и методы исследования:

Гомогенные сплошные плоские мембраны на основе ПТМСП получали методом полива раствора полимера в хлороформе на целлофановую подложку, натянутую на металлический цилиндр. Тонкослойные композиционные мембраны были получены методом частичного погружения подложки (kiss-coating) с помощью автоматизированной установки "Cheminstruments EZ Coater EC-200" (США).

Транспортные свойства образцов сплошных мембран были исследованы с помощью прецизионной установки для измерения газопроницаемости HZG "Gas and Vapour Permeability Test Unit" (Германия) барометрическим методом. Газопроницаемость композиционных мембран по индивидуальным газам измеряли объемным методом при комнатной температуре.

Морфология полученных сплошных и композиционных мембран была исследована с помощью электронного микроскопа Hitachi Tabletop Microscope TM3030Plus (Япония) и Thermo Fisher Phenom XL G2 Desktop SEM (США). Съёмка проходила при ускоряющем напряжении 15 кВ. Образцы наночастиц семейства PAF и отдельные образцы композиционных мембран были исследовали методом трансмиссионной (просвечивающей)

электронной микроскопии на микроскопах Zeiss LEO912 AB OMEGA (Германия) с напряжением электронной трубки 100 кВ и Philips Tecnai G2-20 (Нидерланды) при 200 кВ соответственно. Средний размер пор и поверхностную пористость образцов подложек для композиционных мембран определяли на приборе POROLIQ 1000 ML (Бельгия).

Анализ образцов мембран методом спектроскопии нарушенного полного внутреннего отражения в инфракрасной области с преобразованием Фурье (НПВО-ИКФС) проводился на ИК микроскопе Bruker HYPERION-2000 (США), сопряженным с ИК-Фурье спектрометром Bruker IFS 66 (США) на Ge-кристалле в разрешение 2 см-1 в диапазоне 600-4000 см-1). Механические свойства плёнок ПТМСП были охарактеризованы методом динамического механического анализа на приборе для исследования вязкоупругих свойств материалов DMA/SDTA861e Mettler Toledo (Швейцария). Измерения удельной поверхности и пористости частиц проводили на приборе Micromeritics Gemini VII 2390 V1.02t (Германия). Распределение размеров частиц IR-PAN-a определяли по методике динамического лазерного светорассеяния (ДЛС) на анализаторе Malvern Zetasizer Nano (Великобритания). Лазерная интерферометрия в варианте оптического клина представляла собой источник света (диодный лазер с длиной волны 532 нм), видеокамеру и термостатируемую диффузионную ячейки.

Степень достоверности и апробация результатов

Работа выполнена на современном научном и методическом уровне. Достоверность полученных результатов обеспечена применением комплекса современных физико-химических методов анализа, подтверждается сходимостью экспериментальных данных, отсутствием противоречий с данными литературных источников, широкой апробацией результатов и надёжностью выбранных методов исследований, таких как исследование газопроницаемости мембран волюметрическим и барометрическим

методами, сканирующая и просвечивающая электронная микроскопия, ИК-спектроскопия, динамический механический анализ, жидкостная порометрия, низкотемпературная адсорбция-десорбция азота.

Основные результаты работы были доложены на российских и международных конференциях:

- Международная конференция «The 2016 European Membrane Society Summer School» (Бертиноро, Италия, 2016);

- XIII Всероссийская научная конференция «Мембраны-2016» (Нижний Новгород, Россия, 2016);

- XXIV Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов - 2017» (Москва, Россия, 2017);

- XIV Всероссийская научная конференция «Мембраны-2019» (Сочи, Россия, 2019);

- Международная конференция «PERMEA 2019» (Будапешт, Венгрия,

2019);

- XVI Международная научно-практическая конференция «Новые полимерные композиционные материалы. Микитаевские чтения» (КБР, Эльбрус, 2020, 2022).

Публикации

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 6 научных трудах, в том числе: 6 статей в квалификационных журналах, тезисы 4 докладов, представленных на российских и международных конференциях.

1) Volkov A.V., Bakhtin D.S., Kulikov L.A., Terenina M.V., Golubev G.S., Bondarenko G.N., Karakhanov, E.A. Stabilization of gas transport properties of PTMSP with porous aromatic framework: Effect of annealing //Journal of Membrane Science. - 2016. - Vol. 517. - pp. 80-90.

https://doi.org/10.1016/j.memsci.2016.06.033

2) S.D.Bazhenov, I.L.Borisov, D.S.Bakhtin, A.N.Rybakova, V.S.Khotimskiy, S.P.Molchanov, V.V.Volkov. High-permeance crosslinked PTMSP thin-film composite membranes as supports for CO2 selective layer formation // Green Energy & Environment. - 2016. - Vol. 1. pp. 235-245.

https://doi.org/10.1016/j.gee.2016.10.002

3) Bakhtin D.S., Kulikov L.A., Legkov S.A., Khotimskiy V.S., Levin I.S., Borisov I.L., Maksimov A.L., Volkov V.V., Karakhanov E.A., Volkov A.V. Aging of thin-film composite membranes based on PTMSP loaded with porous aromatic frameworks //Journal of Membrane Science. - 2018. - Vol. 554. - pp. 211-220.

https://doi.org/10.1016/j.memsci.2018.03.001

4) Borisov I., Bakhtin D., Luque-Alled J.M., Rybakova A., Makarova V., Foster A.B., Volkov A. Synergistic enhancement of gas selectivity in thin film composite membranes of PIM-1 //Journal of Materials Chemistry A. - 2019. -Vol. 7. - №. 11. - pp. 6417-6430.

https://doi.org/10.1039/C8TA10691F

5) Bakhtin D., Bazhenov S., Polevaya V., Grushevenko E., Makaev S., Karpacheva G. Volkov V. Volkov A. Aging of Thin-Film Composite Membranes Based on Crosslinked PTMSP/PEI Loaded with Highly Porous Carbon Nanoparticles of Infrared Pyrolyzed Polyacrylonitrile //Membranes. - 2020. - Vol. 10. - №. 12. - pp. 419 - 434.

https://doi.org/10.3390/membranes10120419

6) Sokolov S., Balynin A., Bakhtin D., Borisov I. Influence of Spin Coating Parameters on Gas Transport Properties of Thin-Film Composite Membranes. //Materials. - 2021. - Vol. 14. - №. 17. - pp. 5093.

https://doi.org/10.3390/ma14175093

Структура и объём работы

Диссертация состоит из введения, трёх глав, выводов и списка используемой литературы, объём диссертации составляет 152 страницы,

включая 49 рисунков, 13 таблиц и библиографический список из 188 наименований.

Работа поддержана грантами:

- Грант Седьмой Рамочной Программы FP7 № 608555 (ШРегСар);

- Грант Российского Научного Фонда (№18-19-00738).

- Государственного задания ИНХС РАН (Госрегистрация АААА - А-18-118011990199-9).

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Основные понятия проницаемости газов через полимерные мембраны

Принципы разделения газов с помощью непористых полимерных мембран формулировались раньше, чем основы других способов мембранного разделения. Так, измеряя скорости проникновения различных газов через полимерные пленки Грэхам отметил, что не наблюдается однозначная связь между скоростями проникновения газов и величинами их коэффициентов диффузии [9]. Например, для диоксида углерода, характеризующегося наибольшей растворимостью в мембранных материалах среди всех исследованных газов, наблюдалась наибольшая скорость проникновения. Эти наблюдения привели к разработке одной из моделей переноса газов через полимерные материалы, названной моделью «растворения-диффузии». Согласно этой модели, характеристика скорости проникновения - коэффициент проницаемости, Р, - может быть представлена как произведение коэффициент диффузии, О, и коэффициент растворимости, 5:

Р = ^Х5 (1)

Коэффициент проницаемости характеризует поток J (моль/(м2-с)) через мембрану при трансмембранном давлении (движущей силой) Ар (Па) и нормируется на единичную толщину мембраны I (м). Наиболее распространённой единицей измерения Р является Баррер, названный в честь новозеландского учёного Ричарда Баррера [10]:

1 Баррер = 10-10 см3(н.у.)-см/(см2-с-см.рт.ст.)

Коэффициенты проницаемости газов в полимерах варьируют в широких пределах от 10-4 до 104 Баррер.

Другой важной характеристикой газоразделительных мембран является их селективность. В простейшем случае, так называемая, идеальная

селективность, алв, равняется отношению коэффициентов проницаемости индивидуальных газов:

аАв = Ра/РВ , (2)

где РА и Рв - коэффициенты проницаемости газов А и В, соответственно. Обычно, более проницаемый газ принимается за А, таким образом, аАВ > 1. С учетом формулы (1), идеальную селективность проницаемости можно представить, как произведение селективности диффузии и селективности растворимости:

«АВ = = X а%в (3)

Эти простые соотношения справедливы для газов, которые слабо взаимодействуют друг с другом и с полимерной матрицей в процессе проницаемости. Это справедливо, прежде всего, для постоянных газов при относительно низком давлении, когда выполняется закон Генри для коэффициента растворимости и закон Фика для коэффициента диффузии. Для газов с высокой растворимостью (например, диоксид углерода или углеводороды) величины идеальной селективности проницаемости не могут характеризовать реальное значение селективности мембраны в процессе разделения смеси. Для этого используется величина фактора разделения:

= , (4)

Ув хв

где уА и ув - мольные доли компонентов А и В в пермеате (поток, прошедший через мембрану), а хА и хв - соответствующие мольные доли компонентов А и В в потоке питания.

Хотя полимерные мембраны могут использоваться сегодня для разделения многих газовых смесей, однако, крупные промышленные применения были реализованы для следующих процессов [11-15]:

- разделение воздуха (получение технического азота или воздуха, обогащенного кислородом);

- разделение водород содержащих смесей (например, сдувочные газы аммиачного производства);

- осушка природного газа и очистка природного газа от кислых компонентов.

1.2. Мембранные материалы

Выбор полимеров для получения разделительного слоя - это всегда компромисс между проницаемостью исходного полимера и его селективностью, поскольку, как правило, с ростом селективности снижается проницаемость и наоборот. В 1991 году Robeson проанализировал опубликованные данные по газопроницаемости полимеров и представил эти данные в координатах зависимости идеальной селективности различных пар газов от величины коэффициента проницаемости одного из компонентов [16]. Было показано, что существует предел значений идеальной селективности при заданных величинах проницаемости газа для полимерных мембранных материалов. Этот предел характеризует, так называемая, «верхняя граница на диаграмме Робсона» ("upper bound"). Верхняя граница на диаграмме Робсона с годами постепенно смещается в область больших селективностей по мере создания более эффективных мембранных материалов, что следует из публикации Робсона 2008 года [14].

Среди большого количества исследованных полимерных материалов [16,17] только единицы были реализованы различными фирмами в виде промышленных газоразделительных мембран и используются в реальных газоразделительных процессах, перечисленных в разделе 1.1. Помимо газоразделительных характеристик, к полимеру промышленной газоразделительной мембраны предъявляется ряд не менее важный требований: хорошие механические и пленкообразующие свойства, термическая и химическая стабильность в условиях процесса разделения, устойчивость газотранспортных характеристик во времени, а также

экономические и экологические аспекты производства высокопроизводительных мембран со сверхтонкими селективными слоями.

В Таблице 1 представлены ведущие промышленные компании, работающие на рынке мембранного газоразделения, и те полимеры, которые они используют для производства мембран.

Таблица 1 - Ведущие компании и полимеры промышленных газоразделительных мембран [18]

Компания Основные материалы для производства мембран

Air Products And Chemicals (США) полисульфон

Air Liquide (Франция) полиимид этил-целлюлоза

Generon (США) тетрабромополикарбонат

Honeywell UOP (США) ацетат целлюлозы

Ube Industries (Япония) полиимид

Membrane Technology and Research (США) каучуки

Dover Corporation (США) поли-триметилсилилпропин поли-диметилсилоксан

3M Purification (США) поли-диацетилен поли-(ферроцен-диметилсилан)

Asahi Kasei Corp. (Япония) поливинилиденфторид

1пс. (США) полиамид

КиЬо1а Согр. (США) полиолефин

МШ1рогев1§ша (США) поливинилиденфторид

АО Грасис (РФ) полиимид

ПАО Криогенмаш (РФ) поливинилтриметилсилан полисульфон

Усилия ученых традиционно направляются на создание более проницаемых и более селективных полимерных мембранных материалов, однако, применяемые в промышленности полимеры — это не всегда лучшие материалы по газотранспортным характеристикам. Как было сказано выше, к ним предъявляется ряд технологически важных характеристик. Тем не менее, выбор полимеров для разработки промышленных разделительных мембран должен, прежде всего, основываться на приемлемых характеристиках селективного транспорта в них компонентов разделяемой смеси.

До 1970-х годов было принято считать, что для стеклообразных полимеров характерна низкая проницаемость и высокая селективность газоразделения. Однако, неожиданно высокие коэффициенты проницаемости поливинилтриметилсилана (ПВТМС) - первого представителя стеклообразных полимеров с повышенной долей неравновесного свободного объема - разрушили привычные понятия о стеклообразных полимерах, как о низкопроницаемых материалах [19-22].

Следующий принципиальный скачок связан с появлением самого высокопроницаемого полимера - поли(1-триметилсилил-1-пропин)а

(ПТМСП), впервые синтезированного в Киотском университете в 1983 г. [23,24].

На сегодняшний день существует группа стеклообразных полимеров, обладающих высокой долей свободного объема [25] и, как следствие, высокими коэффициентами проницаемости: ПВТМС, ПТМСП, поли(4-метил-2-пентин) (ПМП) [26], поли(1-триметилгермил-1-пропин) (ПТМГП) [27], статистические сополимеры 2,2-бис(трифторметил)-4,5-дифтор-1,3-диоксалана и тетрафторэтилена (например, AF-2400) [28]), полибензодиоксан (Р1М-1) [29], полинорборнены [30-35] политрициклононены [36,37].

Было показано, что группа полиацетиленов на основе индия демонстрируют коэффициенты проницаемости большие, чем для ПТМСП, однако обладают низкой селективностью разделения легких газов [38]. Это может указывать на более открытую пористую структуру этих полимеров.

Существенным недостатком высокопроницаемых мембран на основе полиацетиленов, в том числе ПТМСП, является т.н. «старение» полимера, приводящее к значительному снижению коэффициентов проницаемости во времени [39,40]. Исчерпывающий массив литературных данных, посвященных изучению данной проблемы, свидетельствует о том, что старение ПТМСП может происходить по трем механизмам [41]:

- физическое старение (уменьшение свободного объема, связанное с упорядочиванием полимерных цепей и уменьшением межцепных расстояний);

- химическое старение (частичное окисление);

- сорбция низколетучих компонентов, таких как компоненты аэрозолей, паров масел, пластификаторов и т.п., блокирующих свободный объем.

1.3. Физическое старение

1.3.1 Физическое старение и структура стеклообразного полимера

Физическое старение стеклообразных полимеров является их фундаментальным свойством. Следствием этого процесса является самопроизвольно идущие во времени структурные перестройки, приводящие к существенному изменению всего комплекса их физических свойств [42].

Аморфные полимеры являются структурно неоднородными твердыми телами с размерами неоднородностей от единиц до десятков ангстрем. В многочисленных исследованиях для объяснения особенностей процессов старения используют предположения о неоднородной структуре полимерных стекол, в частности, о существовании в них упорядоченных доменов. Неоднократные попытки использования [43,44] прямых микроскопических методов не позволили создать универсальную модель структуры аморфных полимеров. В связи с этим представления о структуре полимерных стекол и ее эволюции в процессе физического старения основаны на данных, полученных с помощью непрямых методов исследования.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бахтин Данила Станиславович, 2023 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

[1] Sholl D.S., Lively R.P. Seven chemical separations to change the world //Nature. - 2016. - Vol. 532. - №. 7600. - P. 435-437.

[2] White L.S., Wei X., Pande S., Wu T., Merkel T.C. Extended flue gas trials with a membrane-based pilot plant at a one-ton-per-day carbon capture rate //Journal of Membrane Science. - 2015. - Vol. 496. - P. 48-57.

[3] Liu M., Nothling M.D., Zhang S., Fu Q., Qiao G.G. Thin film composite membranes for postcombustion carbon capture: Polymers and beyond //Progress in Polymer Science. - 2022. - P. 101504.

[4] Karaszova M., Zach B., Petrusova Z., Cervenka V., Bobak M., Syc M., Izak P. Post-combustion carbon capture by membrane separation, Review //Separation and Purification Technology. - 2020. - Vol. 238. - P. 116448.

[5] Merkel T.C., Lin H., Wei X., Baker R. Power plant post-combustion carbon dioxide capture: An opportunity for membranes //Journal of membrane science. -2010. - Vol. 359. - №. 1-2. - P. 126-139.

[6] L.S. White, K.D. Amo, T. Wu, T.C. Merkel, Extended field trials of Polaris sweep modules for carbon capture //Journal of Membrane Science. - 2017. - Vol. 542. - P. 217-225.

[7] T. Brinkmann, J. Lilleparg, H. Notzke, J. Pohlmann, S. Shishatskiy, J. Wind, T. Wolff. Development of CO2 selective poly (ethylene oxide)-based membranes: from laboratory to pilot plant scale //Engineering. - 2017. - Vol. 3. - №. 4. - P. 485-493.

[8] Galizia M., Chi W.S., Smith Z.P., Merkel T.C., Baker R.W., Freeman B.D. 50th anniversary perspective: polymers and mixed matrix membranes for gas and vapor separation: a review and prospective opportunities //Macromolecules. -2017. - Vol. 50. - №. 20. - P. 7809-7843.

[9] Graham T.L.V. On the absorption and dialytic separation of gases by colloid septa //The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. - 1866. - Vol. 32. - №. 218. - P. 401-420.

[10] URL: https: //www. imperial. ac. uk/barrer-centre/about-us/who-was-richard-barrer/ (дата обращения: 25.11.2022)

[11] Baker R.W. Future directions of membrane gas separation technology //Industrial and Engineering Chemistry Research. - 2002. - Vol. 41. - №. 6. - P. 1393-1411

[12] Ockwig N.W., Nenoff T.M. Membranes for hydrogen separation //Chemical Reviews. - 2007. - Vol. 107. - №. 10. - P. 4078-4110.

[13] Bernardo P., Drioli E., Golemme G. Membrane gas separation: a review/state of the art //Industrial & Engineering Chemistry Research. - 2009. - Vol. 48. - №. 10. - P. 4638-4663.

[14] Bernardo P., Drioli E. Membrane gas separation progresses for process intensification strategy in the petrochemical industry //Petroleum Chemistry. -2010. - Vol. 50. - №. 4. - P. 271-282.

[15] Baker R.W., Lokhandwala K. Natural gas processing with membranes: an overview //Industrial & Engineering Chemistry Research. - 2008. - Vol. 47. - №. 7. - P. 2109-2121.

[16] Robeson L.M. Correlation of separation factor versus permeability for polymeric membranes //Journal of membrane science. - 1991. - Vol. 62. - №. 2. -P. 165-185.

[17] Robeson L.M. The upper bound revisited //Journal of membrane science. -2008. - Vol. 320. - №. 1-2. - P. 390-400.

[18] URL: Top Ten Membrane Companies - Research and Markets. Available online: https://www.researchandmarkets.com/reports/4803197/top-ten-membrane-companies?utm_source=BW&utm_medium=PressRelease&utm_code=4s22bk&ut m_campaign=1280498+-

+Top+Ten+Membrane+Companies%2c+2019+0verview&utm_exec=chdo54prd/ (дата обращения: 25.11.2022)

[19] Густов В.Ф., Чекалов Л.Н., Талакин О.Г., Иващенко С.Г., Дургарьян С.Г., Новицкий Э.Г. // Труды Первой Всесоюзной конференции по мембранам и мембранным методам разделения. 1973. С. 175.

[20] Тепляков В.В., Евсеенко А.Л., Новицкий Э.Г., Дургарьян С.Г. // Пластмассы. 1978. Т. 5. С. 49.

[21] Teplyakov V.V. Determination of permeability of polymeric membranes //International polymer science and technology. - 1978. - Vol. 5. - №. 8. - P. 6163.

[22] Yampolsky Y.P., Durgarian S.G., Nametkin N.S. Permeability, diffusion and solubility of normal-alkanes in polymers //Vysokomolekulyarnye Soedineniya Seriya b. - 1979. - Vol. 21. - №. 8. - P. 616-621.

[23] Masuda T., Isobe E., Higashimura T. Poly [1-(trimethylsilyl)-1-propyne]: a new high polymer synthesized with transition-metal catalysts and characterized by

135

extremely high gas permeability //Journal of the American Chemical Society. -1983. - Vol. 105. - №. 25. - P. 7473-7474

[24] Ichiraku Y., Stern S.A., Nakagawa T. An investigation of the high gas permeability of poly (1-trimethylsilyl-1-propyne) //Journal of Membrane Science. - 1987. - Vol. 34. - №. 1. - P. 5-18.

[25] Yampolskii Y. Polymeric gas separation membranes //Macromolecules. -2012. - Vol. 45. - №. 8. - P. 3298-3311.

[26] Хотимский В.С., Матсон С.М., Литвинова Е.Г., Бондаренко Г.Н., Ребров, А.И. Синтез поли-4-метил-2-пентина различного конфигурационного состава //Высокомолекулярные соединения. Серия А. - 2003. - Vol. 45. - №. 8. - P. 1259-1267.

[27] Nagai K., Toy L.G., Freeman B.D., Teraguchi M., Kwak G., Masuda T., Pinnau I. Gas permeability and n-butane solubility of poly (1-trimethylgermyl-1-propyne) //Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. - 2002. - Vol. 40. - №. 19. - P. 2228-2236.

[28] Pinnau I., Toy L.G. Gas and vapor transport properties of amorphous perfluorinated copolymer membranes based on 2, 2-bistrifluoromethyl-4, 5-difluoro-1, 3-dioxole/tetrafluoroethylene //Journal of Membrane Science. - 1996. -Vol. 109. - №. 1. - P. 125-133.

[29] McKeown N.B., Makhseed S., Budd P.M. McKeown N.B., Makhseed S., Budd P.M. Phthalocyanine-based nanoporous network polymers //Chemical Communications. - 2002. - №. 23. - P. 2780-2781.

[30] Wozniak A.I., Bermesheva E.V., Borisov I.L., Volkov A.V., Petukhov D.I., Gavrilova N.N., Shantarovich V.P., Asachenko A.F.; Topchiy M.A., Finkelshtein E.S. Switching on/switching off solubility controlled permeation of hydrocarbons through glassy polynorbornenes by the length of side alkyl groups //Journal of Membrane Science. - 2022. - Vol. 641. - P. 119848.

[31] Wang X., Wilson T.J., Alentiev D., Gringolts M., Finkelshtein E., Bermeshev M., Long, B.K. Substituted polynorbornene membranes: A modular template for targeted gas separations //Polymer Chemistry. - 2021. - Vol. 12. - №. 20. - P. 2947-2977.

[32] Wozniak A.I., Bermesheva E.V., Andreyanov F.A., Borisov I.L., Zarezin D.P., Bakhtin D.S., Bermeshev M.V. Modifications of addition poly (5-vinyl-2-norbornene) and gas-transport properties of the obtained polymers //Reactive and Functional Polymers. - 2020. - Vol. 149. - P. 104513.

[33] Bermeshev M.V., Finkelshtein E.S. Macromolecular design and synthesis of polymers from silicon-containing norbornenes for membrane gas separation //INEOS OPEN. - 2018. - Vol. 1. - №. 1. - P. 39-54.

[34] Maroon C.R., Townsend J., Higgins M.A., Harrigan D.J., Sundell B.J., Lawrence III, J.A., Long, B.K. Addition-type alkoxysilyl-substituted polynorbornenes for post-combustion carbon dioxide separations //Journal of Membrane Science. - 2020. - Vol. 595. - P. 117532.

[35] He Y., Benedetti F.M., Lin S., Liu C., Zhao Y., Ye H.Z., Smith Z.P. Polymers with side chain porosity for ultrapermeable and plasticization resistant materials for gas separations //Advanced Materials. - 2019. - Vol. 31. - №. 21. - P. 1807871.

[36] Gringolts M., Bermeshev M., Yampolskii Y., Starannikova L., Shantarovich V., Finkelshtein E. New high permeable addition poly (tricyclononenes) with Si (CH3) 3 side groups. Synthesis, gas permeation parameters, and free volume //Macromolecules. - 2010. - Vol. 43. - №. 17. - P. 7165-7172.

[37] Bermeshev M.V., Syromolotov A.V., Gringolts M.L., Starannikova L.E., Yampolskii Y.P., Finkelshtein E.S. Synthesis of high molecular weight poly [3-{tris (trimethylsiloxy) silyl} tricyclononenes-7] and their gas permeation properties //Macromolecules. - 2011. - Vol. 44. - №. 17. - P. 6637.

[38] Hu Y., Shiotsuki M., Sanda F., Freeman B.D., Masuda T. Synthesis and properties of indan-based polyacetylenes that feature the highest gas permeability among all the existing polymers //Macromolecules. - 2008. - Vol. 41. - №. 22. -P. 8525-8532.

[39] Takada K., Matsuya H., Masuda T., Higashimura T. Takada K. Gas permeability of polyacetylenes carrying substituents //Journal of applied polymer science. - 1985. - Vol. 30. - №. 4. - P. 1605-1616.

[40] Nagai K., Nakagawa T. Effects of aging on the gas permeability and solubility in poly (1-trimethylsilyl-1-propyne) membranes synthesized with various catalysts //Journal of Membrane Science. - 1995. - Vol. 105. - №. 3. - P. 261-272.

[41] Nagai K., Masuda T., Nakagawa T., Freeman B. D., & Pinnau I. Poly [1-(trimethylsilyl)-1-propyne] and related polymers: synthesis, properties and functions //Progress in Polymer Science. - 2001. - Vol. 26. - №. 5. - P. 721-798.

[42] Бакеев Н., Волынский А. Роль поверхностных явлений в структурно-механической поведении твердых полимеров. - Москва - Физматлит - 2014.

[43] Neki K., Geil P.H. Morphology-property studies of amorphous polycarbonate //Journal of Macromolecular Science, Part B: Physics. - 1973. - Vol. 8. - №. 1-2. - P. 295-341.

[44] Yeh G.S.Y. Yielding of glassy polymer on a microstructural level //Journal of Macromolecular Science, Part B: Physics. - 1973. - Vol. 7. - №. 4. - P. 729-746.

[45] Yampol'skii Y.P., Shantorovich V.P., Chernyakovskii F.P., Kornilov A.I., Plate N.A. Estimation of free volume in poly (trimethylsilyl propyne) by positron annihilation and electrochromism methods //Journal of applied polymer science. -1993. - Vol. 47. - №. 1. - P. 85-92.

[46] Yampol'Skii Y.P., Shishatskii S.M., Shantorovich V.P., Antipov E.M., Kuzmin N.N., Rykov S.V., Plate N.A.. Transport characteristics and other physicochemical properties of aged poly (l-(trimethylsilyl)-l-; propyne) //Journal of applied polymer science. - 1993. - Vol. 48. - №. 11. - P. 1935-1944.

[47] Struik L.C.E. Physical Aging in Amorphous Glassy Polymers and Other Materials. - Amsterdam - Elsevier. - 1978.

[48] Higuchi H., Yu Z., Jamieson A.M., Simha R., McGervey J.D. Thermal history and temperature dependence of viscoelastic properties of polymer glasses: relation to free volume quantities //Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. -1995. - Vol. 33. - №. 17. - P. 2295-2305.

[49] Moynihan C.T., Easteal A.J., Tran D.C., Wilder J.A., Donovan E.P. Heat capacity and structural relaxation of mixed-alkali glasses //Journal of the American Ceramic Society. - 1976. - Vol. 59. - №. 3-4. - P. 137-140.

[50] Williams G., Watts D.C. Non-symmetrical dielectric relaxation behaviour arising from a simple empirical decay function //Transactions of the Faraday society. - 1970. - Vol. 66. - P. 80-85.

[51] Huang Y., Paul D.R. Physical aging of thin glassy polymer films monitored by optical properties //Macromolecules. - 2006. - Vol. 39. - №. 4. - P. 1554-1559.

[52] Wimberger-Friedl R., De Bruin J. G. The very long-term volume recovery of polycarbonate: is self-retardation finite? //Macromolecules. - 1996. - Vol. 29. -№. 14. - P. 4992-4997.

[53] Robertson C.G., Wilkes G.L. Long-term volume relaxation of bisphenol A polycarbonate and atactic polystyrene //Macromolecules. - 2000. - Vol. 33. - №. 11. - P. 3954-3955.

[54] Wimberger-Friedl R., De Bruin J.G. The very long-term volume recovery of polycarbonate: is self-retardation finite? //Macromolecules. - 1996. - Vol. 29. -№. 14. - P. 4992-4997.

[55] Kovacs A.J. La contraction isotherme du volume des polymères amorphes //Journal of polymer science. - 1958. - Vol. 30. - №. 121. - P. 131-147.

[56] Pfromm P.H., Koros W.J. Accelerated physical ageing of thin glassy polymer films: evidence from gas transport measurements //Polymer. - 1995. - Vol. 36. -№. 12. - P. 2379-2387.

[57] McCaig M.S., Paul D.R. Effect of film thickness on the changes in gas permeability of a glassy polyarylate due to physical aging Part I. Experimental observations //Polymer. - 2000. - Vol. 41. - №. 2. - P. 629-637.

[58] Dorkenoo K.D., Pfromm P.H. Experimental evidence and theoretical analysis of physical aging in thin and thick amorphous glassy polymer films //Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. - 1999. - Vol. 37. - №. 16. - P. 22392251.

[59] Forrest J.A., Dalnoki-Veress K. The glass transition in thin polymer films //Advances in Colloid and Interface Science. - 2001. - Vol. 94. - №. 1-3. - P. 167195.

[60] Forrest J.A.A decade of dynamics in thin films of polystyrene: Where are we now? //The European Physical Journal E. - 2002. - Vol. 8. - №. 2. - P. 261-266.

[61] Savoca A.C., Surnamer A.D., Tien C.F. Gas transport in poly (silylpropynes): the chemical structure point of view //Macromolecules. - 1993. - Vol. 26. - №. 23. - P. 6211-6216.

[62] Rowe B.W., Freeman B.D., Paul D.R. Physical aging of ultrathin glassy polymer films tracked by gas permeability //Polymer. - 2009. - Vol. 50. - №. 23. -P. 5565-5575.

[63] McCaig M.S., Paul D.R., Barlow J.W. Effect of film thickness on the changes in gas permeability of a glassy polyarylate due to physical aging Part II. Mathematical model //Polymer. - 2000. - Vol. 41. - №. 2. - P. 639-648.

[64] Pfromm P.H. The impact of physical aging of amorphous glassy polymers on gas separation membranes //Materials Science of membranes for gas and Vapor separation. - 2006. - P. 293-306.

[65] Shishatskii A.M., Yampol'skii Y.P., Peinemann K.V. Effects of film thickness on density and gas permeation parameters of glassy polymers //Journal of membrane science. - 1996. - Vol. 112. - №. 2. - P. 275-285.

[66] Ростиашвили В.Г., Иржак В.И., Розенберг Б.А. Стеклование полимеров. - Ленинград - Химия - 1987. - P. 147-167

[67] Huang Y., Paul D.R. Physical aging of thin glassy polymer films monitored by gas permeability //Polymer. - 2004. - Vol. 45. - №. 25. - P. 8377-8393.

[68] Алентьев А.Ю., Русакова О.Ю., Белов Н.А. Изменение газоразделительных свойств стеклообразных полимеров в процессе физического старения. Структура и динамика молекулярных систем. Сб. статей XIX Всероссийской конференции. - Москва - ИФХЭ РАН - 2012. -Vol. 1. P. 6 - 11.

[69] Hofmann D., Entrialgo-Castano M., Lerbret A., Heuchel M., Yampolskii Y. Molecular modeling investigation of free volume distributions in stiff chain polymers with conventional and ultrahigh free volume: comparison between molecular modeling and positron lifetime studies //Macromolecules. - 2003. - Vol. 36. - №. 22. - P. 8528-8538.

[70] Consolati G., Genco I., Pegoraro M., Zanderighi L. Positron annihilation lifetime (PAL) in poly [l-(trimethyl-silyl) propine](PTMSP): Free volume determination and time dependence of permeability //Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. - 1996. - Vol. 34. - №. 2. - P. 357-368.

[71] Merkel T.C., Bondar V., Nagai K., Freeman, B.D. Sorption and transport of hydrocarbon and perfluorocarbon gases in poly (1-trimethylsilyl-1-propyne) //Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. - 2000. - Vol. 38. - №. 2. -P. 273-296.

[72] Khotimsky V.S., Tchirkova M.V., Litvinova E.G., Rebrov A.I., Bondarenko G.N. Poly [1-(trimethylgermyl)-1-propyne] and poly [1-(trimethylsilyl)-1-propyne] with various geometries: Their synthesis and properties //Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. - 2003. - Vol. 41. - №. 14. - P. 2133-2155.

[73] Shtennikova I.N., Kolbina G.F., Yakimansky A.V., Plate N.A., Khotimsky V. S., Litvinova E. G. Experimental and theoretical investigation of optical properties of poly-(1-trimethylsilyl-1 propyne) molecules in solution //European polymer journal. - 1999. - Vol. 35. - №. 11. - P. 2073-2078.

[74] Nagai K., Masuda T., Nakagawa T., Freeman B.D., Pinnau I. Poly [1-(trimethylsilyl)-1-propyne] and related polymers: synthesis, properties and functions //Progress in Polymer Science. - 2001. - Vol. 26. - №. 5. - P. 721-798.

[75] Hofmann D., Heuchel M., Yampolskii Y., Khotimskii V., Shantarovich V. Free volume distributions in ultrahigh and lower free volume polymers:

comparison between molecular modeling and positron lifetime studies //Macromolecules. - 2002. - Vol. 35. - №. 6. - P. 2129-2140.

[76] Consolati G., Genco I., Pegoraro M., Zanderighi L. Positron annihilation lifetime (PAL) in poly [1-(trimethyl-silyl) propine](PTMSP): Free volume determination and time dependence of permeability //Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. - 1996. - Vol. 34. - №. 2. - P. 357-367.

[77] Merkel T.C., Gupta R.P., Turk B.S., Freeman B.D. Mixed-gas permeation of syngas components in poly (dimethylsiloxane) and poly (1-trimethylsilyl-1-propyne) at elevated temperatures //Journal of Membrane Science. - 2001. - Vol. 191. - №. 1-2. - P. 85-94.

[78] Dorkenoo K.D., Pfromm P.H. Accelerated physical aging of thin poly [1-(trimethylsilyl)-1-propyne] films //Macromolecules. - 2000. - Vol. 33. - №. 10. -P. 3747-3751.

[79] Jia J., Baker G.L. Cross-linking of poly [1-(trimethylsilyl)-1-propyne] membranes using bis (aryl azides) //Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. - 1998. - Vol. 36. - №. 6. - P. 959-968.

[80] Kelman S.D., Rowe B.W., Bielawski C.W., Pas S.J., Hill A.J., Paul D. R., Freeman B.D.. Crosslinking poly [1-(trimethylsilyl)-1-propyne] and its effect on physical stability //Journal of Membrane Science. - 2008. - Vol. 320. - №. 1-2. -P. 123-134.

[81] Masuda T., Tang B. Z., Higashimura T., Yamaoka H. Thermal degradation of polyacetylenes carrying substituents //Macromolecules. - 1985. - Vol. 18. - №. 12. - P. 2369-2373.

[82] Трусов А.Н., Регенерация абсорбентов углекислого газа в мембранных контакторах высокого давления // дисс. канд. хим. наук.-М. 2011.

[83] Asakawa S., Saitoh Y., Waragai K., Nakagawa T. Composite membrane of poly (1-(trimethylsilyl)-propyne) as a potential oxygen separation membrane //Gas Separation & Purification. - 1989. - Vol. 3. - №. 3. - P. 117-122.

[84] Toy L. G., Pinnau I. Natural gas treatment process using PTMSP membrane : пат. 5501722 США. - 1996.

[85] Feron P. H. M. et al. Membrane gas separation : пат. 7591878 США. - 2009.

[86] Syrtsova D.A., Borisevich O.B., Shkrebko O.A., Teplyakov V.V., Grinshpan D.D., Khotimskii V.S., Roizard D. The permeability of gases and light hydrocarbons through new polymeric composite membranes based on poly (1-

trimethylsilylpropyne) //Separation and purification technology. - 2007. - Vol. 57.

- №. 3. - P. 435-439.

[87] Sokolov S., Balynin A., Bakhtin D., Borisov I., Influence of Spin Coating Parameters on Gas Transport Properties of Thin-Film Composite Membranes // Materials. - 2021. - Vol. 14. - №. 17. -P. 5093

[88] Peter J., Peinemann K. V. Multilayer composite membranes for gas separation based on crosslinked PTMSP gutter layer and partially crosslinked Matrimid® 5218 selective layer //Journal of Membrane Science. - 2009. - Vol. 340. - №. 1-2.

- P. 62-72.

[89] Scharnagl N., Buschatz H. Polyacrylonitrile (PAN) membranes for ultra-and microfiltration //Desalination. - 2001. - Vol. 139. - №. 1-3. - P. 191-198.

[90] Volkov A.V., Parashchuk V.V., Stamatialis D.F., Khotimsky V.S., Volkov V.V., Wessling M. High permeable PTMSP/PAN composite membranes for solvent nanofiltration //Journal of membrane science. - 2009. - Vol. 333. - №. 1-2.

- P. 88-93.

[91] Fritsch D., Merten P., Heinrich K., Lazar M., Priske M.. High performance organic solvent nanofiltration membranes: Development and thorough testing of thin film composite membranes made of polymers of intrinsic microporosity (PIMs) //Journal of membrane science. - 2012. - Vol. 401. - P. 222-231.

[92] Kocherlakota L.S., Knorr D.B., Foster L., Overney R.M. Enhanced gas transport properties and molecular mobilities in nano-constrained poly [1-(trimethylsilyl)-1-propyne] membranes //Polymer. - 2012. - Vol. 53. - №. 12. - P. 2394-2401.

[93] Horn N.R., Paul D.R. Carbon dioxide plasticization of thin glassy polymer films //Polymer. - 2011. - Vol. 52. - №. 24. - P. 5587-5594.

[94] Horn N.R., Paul D.R. Carbon dioxide sorption and plasticization of thin glassy polymer films tracked by optical methods //Macromolecules. - 2012. - Vol. 45. - №. 6. - P. 2820-2834.

[95] Koros W.J., Pinnau I. Membrane Formation for Gas Separation Processes: Polymeric Gas Separation Membranes [Ed.: Paul D.R., Yampol'skii Y.P.] CRC Press. Boca Raton. 1994. P. 210-265.

[96] Zimmerman C.M., Singh A., Koros W.J. Tailoring mixed matrix composite membranes for gas separations //Journal of membrane science. - 1997. - Vol. 137.

- №. 1-2. - P. 145-154.

[97] Mahajan R., Koros W.J. Factors controlling successful formation of mixed-matrix gas separation materials //Industrial & Engineering Chemistry Research. -2000. - Vol. 39. - №. 8. - P. 2692-2696.

[98] Aroon M.A., Ismail A.F., Matsuura T., Montazer-Rahmati M.M. Performance studies of mixed matrix membranes for gas separation: a review //Separation and purification Technology. - 2010. - Vol. 75. - №. 3. - P. 229-242.

[99] Chung T.S., Jiang L.Y., Li Y., Kulprathipanja S.. Mixed matrix membranes (MMMs) comprising organic polymers with dispersed inorganic fillers for gas separation //Progress in Polymer Science. - 2007. - Vol. 32. - №. 4. - P. 483-507.

[100] Cong H., Radosz M., Towler B. F., Shen Y. Polymer-inorganic nanocomposite membranes for gas separation //Separation and Purification Technology. - 2007. - Vol. 55. - №. 3. - P. 281-291.

[101] Merkel T.C., Freeman B.D., Spontak R.J., He Z., Pinnau I., Meakin P., Hill A.J. Ultrapermeable, reverse-selective nanocomposite membranes //Science. -2002. - Vol. 296. - №. 5567. - P. 519-522.

[102] Pulyalina, A., Rostovtseva, V., Faykov, I., Tataurov, M., Dubovenko, R., Shugurov, S. Development of novel polyamide-IMIDE/DES composites and their application for pervaporation and gas separation (2021) Molecules, 26 (4)

[103] §en D., Kalip?ilar H., Yilmaz L. Development of polycarbonate based zeolite 4A filled mixed matrix gas separation membranes //Journal of Membrane Science. - 2007. - Vol. 303. - №. 1. - P. 194-203.

[104] Vu D.Q., Koros W.J., Miller S.J. Mixed matrix membranes using carbon molecular sieves: I. Preparation and experimental results //Journal of Membrane Science. - 2003. - Vol. 211. - №. 2. - P. 311-334.

[105] Matteucci S., Raharjo R.D., Kusuma V.A., Swinnea S., Freeman B.D. Gas permeability, solubility, and diffusion coefficients in 1, 2-polybutadiene containing magnesium oxide //Macromolecules. - 2008. - Vol. 41. - №. 6. - P. 2144-2156.

[106] Merkel T.C., He Z., Pinnau I., Freeman B. D., Meakin P., Hill A. J. Sorption and transport in poly (2, 2-bis (trifluoromethyl)-4, 5-difluoro-1, 3-dioxole-co-tetrafluoroethylene) containing nanoscale fumed silica //Macromolecules. - 2003. - Vol. 36. - №. 22. - P. 8406-8414.

[107] Kwon S.M., Kim H.S., Kim D.Y., Yun Y.S., Jin H.J. Polystyrene composites containing crosslinked polystyrene-multiwalled carbon nanotube balls //Journal of applied polymer science. - 2008. - Vol. 110. - №. 6. - P. 3737-3744.

[108] Hu Q., Marand E., Dhingra S., Fritsch D., Wen J., Wilkes G.. Poly (amide-imide)/TiO2 nano-composite gas separation membranes: Fabrication and characterization //Journal of membrane Science. - 1997. - Vol. 135. - №. 1. - P. 65-79.

[109] Yave W., Peinemann K.V., Shishatskiy S., Khotimskiy V., Chirkova M., Matson, S., Lecerf N. Synthesis, characterization, and membrane properties of poly (1-trimethylgermyl-1-propyne) and its nanocomposite with TiO2 //Macromolecules. - 2007. - Vol. 40. - №. 25. - P. 8991-8998.

[110] Dmitrenko M., Chepeleva A., Liamin V., Mazur A., Semenov K., Solovyev N., Penkova A. Novel Mixed Matrix Membranes Based on Polyphenylene Oxide Modified with Graphene Oxide for Enhanced Pervaporation Dehydration of Ethylene Glycol //Polymers. - 2022. - Vol. 14. - №. 4. - P. 691.

[111] Dmitrenko M., Kuzminova A., Zolotarev A., Liamin V., Markelov D., Semenov K., Penkova A.. Novel pervaporation membranes based on hydroxyethyl cellulose/polyvinyl alcohol modified with fullerene derivatives for enhanced isopropanol dehydration //Journal of Materials Research. - 2021. - Vol. 36. - №. 24. - P. 4986-5001.

[112] Penkova A.V., Acquah S.F., Sokolova M.P., Dmitrenko M.E., Toikka A.M. Polyvinyl alcohol membranes modified by low-hydroxylated fullerenol C60 (OH) 12 //Journal of Membrane Science. - 2015. - Vol. 491. - P. 22-27.

[113] Pulyalina A., Rostovtseva V., Minich I., Silyukov O., Toikka M., Saprykina N., Polotskaya G.. Specific structure and properties of composite membranes based on the Torlon®(polyamide-imide)/layered perovskite oxide //Symmetry. - 2020. -Vol. 12. - №. 7. - P. 1142.

[114] Pulyalina A., Polotskaya G., Rostovtseva V., Pientka Z., Toikka A. Improved hydrogen separation using hybrid membrane composed of nanodiamonds and P84 copolyimide //Polymers. - 2018. - Vol. 10. - №. 8. - P. 828.

[115] Alentiev A.Y., Yampolskii Y.P., Shantarovich V.P., Nemser S.M., Plate N.A. High transport parameters and free volume of perfluorodioxole copolymers //Journal of Membrane Science. - 1997. - Vol. 126. - №. 1. - P. 123-132.

[116] Ahn J., Chung W.J., Pinnau I., Guiver M.D. Polysulfone/silica nanoparticle mixed-matrix membranes for gas separation //Journal of Membrane science. -2008. - Vol. 314. - №. 1. - P. 123-133.

[117] Bushell A.F., Attfield M.P., Mason C.R., Budd P.M., Yampolskii Y., Starannikova L., Isaeva V. Gas permeation parameters of mixed matrix membranes

144

based on the polymer of intrinsic microporosity PIM-1 and the zeolitic imidazolate framework ZIF-8 //Journal of membrane science. - 2013. - Vol. 427. - P. 48-62

[118] Gomes D., Nunes S.P., Peinemann K.V. Membranes for gas separation based on poly (1-trimethylsilyl-1-propyne)-silica nanocomposites //Journal of Membrane Science. - 2005. - Vol. 246. - №. 1. - P. 13-25.

[119] Qiu J., Zheng J.M., Peinemann K.V. Gas transport properties of poly (trimethylsilylpropyne) and ethylcellulose filled with different molecular weight trimethylsilylsaccharides: impact on fractional free volume and chain mobility //Macromolecules. - 2007. - Vol. 40. - №. 9. - P. 3213-3222.

[120] De Sitter K., Winberg P., D'Haen J., Dotremont C., Leysen R., Martens J.A., Vankelecom, I.F. Silica filled poly (1-trimethylsilyl-1-propyne) nanocomposite membranes: relation between the transport of gases and structural characteristics //Journal of Membrane Science. - 2006. - Vol. 278. - №. 1-2. - P. 83-91.

[121] Baschetti M.G., Ghisellini M., Quinzi M., Doghieri F., Stagnaro P., Costa G., Sart, G.C.. Effects on sorption and diffusion in PTMSP and TMSP/TMSE copolymers of free volume changes due to polymer ageing //Journal of molecular structure. - 2005. - Vol. 739. - №. 1-3. - P. 75-86.

[122] Nagai K., Kanehashi S., Tabei S., Nakagawa T. Nitrogen permeability and carbon dioxide solubility in poly (1-trimethylsilyl-1-propyne)-based binary substituted polyacetylene blends //Journal of membrane science. - 2005. - Vol. 251. - №. 1-2. - P. 101-110.

[123] Morisato A., Shen H.C., Sankar S.S., Freeman B.D., Pinnau I., Casillas C.G. Polymer characterization and gas permeability of poly (1-trimethylsilyl-1-propyne)[PTMSP], poly (1-phenyl-1-propyne)[PPP], and PTMSP/PPP blends //Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. - 1996. - Vol. 34. - №. 13. - P. 2209-2222.

[124] Pinnau I., Casillas C.G., Morisato A., Freeman B.D.. Hydrocarbon/hydrogen mixed gas permeation in poly (1-trimethylsilyl-1-propyne)(PTMSP), poly (1-phenyl-1-propyne)(PPP), and PTMSP/PPP blends //Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. - 1996. - Vol. 34. - №. 15. - P. 2613-2621.

[125] Ahn J., Chung W.J., Pinnau I., Song J., Du N., Robertson G.P., Guiver M.D. Gas transport behavior of mixed-matrix membranes composed of silica nanoparticles in a polymer of intrinsic microporosity (PIM-1) //Journal of membrane science. - 2010. - Vol. 346. - №. 2. - P. 280-287.

[126] Shao L., Samseth J., Hâgg M. B. Crosslinking and stabilization of nanoparticle filled poly (1-trimethylsilyl-1-propyne) nanocomposite membranes

145

for gas separations //Journal of applied polymer science. - 2009. - Vol. 113. - №. 5. - P. 3078-3088.

[127] Kitchin M., Teo J., Konstas K., Lau C.H., Sumby C., Thornton A.W., Doonan C.J., Hill M.R. AIMs: a new strategy to control physical aging and gas transport in mixed-matrix membranes //Journal of Materials Chemistry A. - 2015.

- Vol. 3. - №. 29. - P. 15241-15247.

[128] Ben T., Ren H., Ma S., Cao D., Lan J., Jing X., Zhu G. Targeted synthesis of a porous aromatic framework with high stability and exceptionally high surface area //Angewandte Chemie. - 2009. - Vol. 121. - №. 50. - P. 9621-9624

[129] Lau C.H., Nguyen P.T., Hill M.R., Thornton A.W., Konstas K., Doherty C.M., Noble R.D. Ending aging in super glassy polymer membranes //Angewandte Chemie International Edition. - 2014. - Vol. 53. - №. 21. - P. 5322-5326.

[130] Lau C.H., Konstas K., Thornton A.W., Liu A.C., Mudie S., Kennedy D.F., Hill M. R. Gas-Separation Membranes Loaded with Porous Aromatic Frameworks that Improve with Age //Angewandte Chemie International Edition. - 2015. - Vol. 54. - №. 9. - P. 2669-2673.

[131] Lau C.H., Konstas K., Doherty C.M., Kanehashi S., Ozcelik B., Kentish S.E., Hill, M.R. Tailoring Physical Aging in Super Glassy Polymers with Functionalized Porous Aromatic Frameworks for CO2 Capture //Chemistry of Materials. - 2015. - Vol. 27. - №. 13. - P. 4756-4762.

[132] Lu W., Yuan D., Sculley J., Zhao D., Krishna R., Zhou H. C. Sulfonate-grafted porous polymer networks for preferential CO2 adsorption at low pressure //Journal of the American Chemical Society. - 2011. - Vol. 133. - №. 45. - P. 18126-18129.

[133] Lu W., Sculley J.P., Yuan D., Krishna R., Wei Z., Zhou H.C. Polyamine-Tethered Porous Polymer Networks for Carbon Dioxide Capture from Flue Gas //Angewandte Chemie International Edition. - 2012. - Vol. 51. - №. 30.

- P. 7480-7484.

[134] URL: https://www.pbl.nl/sites/default/files/downloads/pbl-2015-iea-co2-emissions-from-fuel-combustion-1971 -2013-part-3 -total-greenhouse-gas-emissions.pdf/ Key Trends in CO2 Emissions From Fuel Combustion. International Energy Agency: Paris, 2015 (дата обращения: 25.11.2022)

[135] URL: https://gml.noaa.gov/ccgg/trends/ Trends in Atmospheric Carbon Dioxide (дата обращения: 25.11.2022)

[136] URL: https://unfccc.int/process-and-meetings/the-paris-agreement/the-paris-agreement/ The Paris Climate Agreement (дата обращения: 25.11.2022)

[137] URL: http://static.government.ru/media/files/ADKkCzp3fW032e2yA0BhtIpyzWfHaiUa. pdf/ Распоряжение Правительства РФ (дата обращения: 25.11.2022)

[138] URL: https://energiavita.ru/wp-content/uploads/2022/02/operplan.pdf/ План мероприятий (операционный план) реализации стратегии социально-экономического развития с низким уровнем выбросов парниковых газов (дата обращения: 25.11.2022)

[139] URL: http://www.kremlin.ru/acts/bank/45990/ Указ президента Российской Федерации от 04.11.2020 г. № 666 (дата обращения: 25.11.2022)

[140] Akhmetshina A.I., Yanbikov N.R., Atlaskin A.A., Trubyanov M.M., Mechergui A., 0tvagina K.V., Vorotyntsev I.V. Acidic gases separation from gas mixtures on the supported ionic liquid membranes providing the facilitated and solution-diffusion transport mechanisms //Membranes. - 2019. - Vol. 9. - №. 1. -P. 9.

[141] Atlaskina M.E., Kazarina O.V., Mochalova A.E., Vorotyntsev I.V. Synthesis of Monomeric Ionic Liquids Based on 4-Vinylbenzyl Chloride as Precursors of a Material for the Selective Layer of Gas Separation Membranes //Membranes and Membrane Technologies. - 2021. - Vol. 3. - №. 1. - P. 36-42.

[142] Sazanova T.S., Smorodin K.A., Zarubin D.M., Otvagina K.V., Maslov A. A., Markov A.N., Vorotyntsev A.V. Morphology Effect of Zinc Oxide Nanoparticles on the Gas Separation Performance of Polyurethane Mixed Matrix Membranes for C02 Recovery from CH4, 02, and N2 //Membranes. - 2022. - Т. 12. - №. 6. - С. 577.

[143] Petukhov D.I., Komkova M.A., Eliseev A.A., Poyarkov A.A., Eliseev A.A. Nanoporous polypropylene membrane contactors for C02 and H2S capture using alkali absorbents //Chemical Engineering Research and Design. - 2022. - Vol. 177. - p. 448-460.

[144] Sadilov I.S., Petukhov D.I., Eliseev A.A. Enhancing gas separation efficiency by surface functionalization of nanoporous membranes //Separation and Purification Technology. - 2019. - Vol. 221. - P. 74-82.

[145] Huang Y., Merkel T.C., Baker R.W. Pressure ratio and its impact on membrane gas separation processes //Journal of membrane science. - 2014. - Vol 463. - P. 33-40.

[146] Chen Z., Deng S., Wei H., Wang B., Huang J., Yu G. Activated carbons and amine-modified materials for carbon dioxide capture—a review //Frontiers of Environmental Science & Engineering. - 2013. - Vol. 7. - №. 3. - P. 326-340.

[147] Ramasubramanian K., Ho W.S.W. Recent developments on membranes for post-combustion carbon capture //Current Opinion in Chemical Engineering. -2011. - Vol. 1. - №. 1. - P. 47-54.

[148] Wang Y., Zhao L., Otto A., Robinius M., Stolten D. A review of postcombustion CO2 capture technologies from coal-fired power plants //Energy Procedia. - 2017. - Vol. 114. - P. 650-665.

[149] Starannikova L., Khodzhaeva V., Yampolskii Y. Mechanism of aging of poly [1-(trimethylsilyl)-1-propyne] and its effect on gas permeability //Journal of membrane science. - 2004. - Vol. 244. - №. 1-2. - P. 183-191

[150] Olivieri L., Ligi S., De Angelis M.G., Cucca G., Pettinau A. Effect of graphene and graphene oxide nanoplatelets on the gas permselectivity and aging behavior of poly (trimethylsilyl propyne)(PTMSP) //Industrial & Engineering Chemistry Research. - 2015. - Vol. 54. - №. 44. - P. 11199-11211.

[151] Lau C.H., Mulet X., Konstas K., Doherty C.M., Sani M.A., Separovic F., Wood C.D. Hypercrosslinked Additives for Ageless Gas-Separation Membranes //Angewandte Chemie International Edition. - 2016. - Vol. 55. - №. 6. - P. 19982001

[152] Liu J., Xiao Y., Liao K.S., Chung T.S.. Highly permeable and aging resistant 3D architecture from polymers of intrinsic microporosity incorporated with beta-cyclodextrin //Journal of Membrane Science. - 2017. - Vol. 523. - P. 92-102.

[153] Kossov A.A., Yushkin A.A., Khotimskiy V.S., Volkov A.V. Study of accessible free volume and transport properties of TFPS-co-TMSP copolymer //Petroleum Chemistry. - 2015. - Vol. 55. - №. 10. - P. 783-790.

[154] Budd P.M., Elabas E.S., Ghanem B.S., Makhseed S., McKeown N.B., Msayib K.J., .Wang D. Solution-processed, organophilic membrane derived from a polymer of intrinsic microporosity //Advanced Materials. - 2004. - Vol. 16. - №. 5. - P. 456-459

[155] Efimov M.N., Vasilev A.A., Muratov D.G., Baranchikov A.E., Karpacheva G.P. IR radiation assisted preparation of KOH-activated polymer-derived carbon for methylene blue adsorption //Journal of Environmental Chemical Engineering. -2019. - Vol. 7. - №. 6. - P. 103514.

[156] Makarova V.V., Antonov S.V., Brantseva T.V., Kulichikhin V.G., Anokhina T.S. Phase-equilibrium and cellulose-coagulation kinetics for cellulose solutions in N-methylmorpholine-N-oxide //Polymer Science, Series A. - 2016. - Vol. 58. -№. 5. - P. 732-743.

[157] A. Malkin, A. Askadsky, A. Chalykh and V. Kovriga, Experimental methods of polymer physics, Mir Publishers, USSR, 1983

[158] Vasilyev G.B., Mironova M.V., Litvinova E.G., Volkov V.V., Khotimskii V.S., Kulichikhin V.G. Rheological properties of poly (1-trimethylsilyl-1-propyne) solutions //Polymer Science Series A. - 2013. - Vol. 55. - №. 8. - P. 510-517.

[159] Struik L.C.E. Physical aging in plastics and other glassy materials //Polymer Engineering & Science. - 1977. - Vol. 17. - №. 3. - P. 165-173.

[160] Hodge I.M. Physical aging in polymer glasses //Science. - 1995. - Vol. 267.

- №. 5206. - P. 1945-1947.

[161] Hutchinson J.M. Physical aging of polymers //Progress in polymer science. -1995. - Vol. 20. - №. 4. - P. 703-760.

[162] Русакова О.Ю., Алентьев А.Ю., Кукаркина Н.В. Рост селективности газоразделения в ходе физического старения ОН-содержащего полиимида //Мембраны и мембранные технологии. - 2011. - Vol. 1. - №. 1. - P. 46-51.

[163] Голубев Г.С., Борисов И.Л., Литвинова Е.Г., Хотимский В.С., Бахтин Д.С., Пастухов А.В., Даванков В.А., Волков В.В. Новый гибридный материал на основе ПТМСП и сверхсшитого полистирола для мембранного газоразделения и термопервапорации //Мембраны и мембранные технологии.

- 2017. - Vol. 7. - №. 3. - P. 165-178.

[164] Tiwari R.R., Smith Z.P., Lin H., Freeman B.D., Paul D.R.. Gas permeation in thin films of "high free-volume" glassy perfluoropolymers: Part I. Physical aging //Polymer. - 2014. - Vol. 55. - №. 22. - P. 5788-5800.

[165] Volkov A.V., Bakhtin D.S., Kulikov L.A., Terenina M.V., Golubev G.S., Bondarenko G.N., Legkov S.A., Shandryuk G.A., Volkov V.V., Khotimskiy V.S., Belogorlov A.A., Maksimov A.L., Karakhanov E.A. Stabilization of gas transport properties of PTMSP with porous aromatic framework: Effect of annealing //Journal of Membrane Science. - 2016. - Vol. 517. - P. 80-90.

[166] Bazhenov S.D., Borisov I.L., Bakhtin D.S., Rybakova A.N., Khotimskiy V.S., Molchanov S.P., Volkov V.V. High-permeance crosslinked PTMSP thin-film composite membranes as supports for CO2 selective layer formation //Green Energy & Environment. - 2016. - Vol. 1. - №. 3. - P. 235-245.

[167] Dibrov G.A., Volkov V.V., Vasilevsky, V.P., Shutova A.A., Bazhenov S. D., Khotimsky V.S., Volkov A.V. Robust high-permeance PTMSP composite membranes for CO2 membrane gas desorption at elevated temperatures and pressures //Journal of membrane science. - 2014. - Vol. 470. - P. 439-450.

[168] Tasaka S., Inagaki N., Igawa M. Effect of annealing on structure and permeability of poly [(l-trimethylsilyl)-l-propyne] //Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. - 1991. - Vol. 29. - №. 6. - P. 691-694.

[169] Nagai K., Freeman B.D., Hill A.J. Effect of physical aging of poly (1-trimethylsilyl-1-propyne) films synthesized with TaCl5 and NbCl5 on gas permeability, fractional free volume, and positron annihilation lifetime spectroscopy parameters //Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. -2000. - Vol. 38. - №. 9. - P. 1222-1239.

[170] Morliere N., Vallieres C., Perrin L., Roizard D. Impact of thermal ageing on sorption and diffusion properties of PTMSP //Journal of membrane science. -2006. - Vol. 270. - №. 1. - P. 123-131.

[171] Legkov S.A., Bondarenko G.N., Kostina J. V. Structural features of disubstituted polyacetylenes with bulky substituents at double bonds //Polymer Science Series A. - 2012. - Vol. 54. - №. 3. - P. 187-194.

[172] Sokolov S., Balynin A., Bakhtin D., Borisov I. Sokolov S. Influence of Spin Coating Parameters on Gas Transport Properties of Thin-Film Composite Membranes //Materials. - 2021. - Vol. 14. - №. 17. - P. 5093.

[173] Xiang L.Y., Jiang J., Chen Y., Chen, J., Zhang L., Wang C. Thin poly (ether-block-amide)/attapulgite composite membranes with improved CO2 permeance and selectivity for CO2/N2 and CO2/CH4 //Chemical Engineering Science. -2017. - Vol. 160. - P. 236-244.

[174] Scofield J.M.P., Gurr P.A., Kim J., Fu Q. Kentish S.E., Qiao G.G. Blends of fluorinated additives with highly selective thin-film composite membranes to increase CO2 permeability for CO2/N2 gas separation applications //Industrial & Engineering Chemistry Research. - 2016. - Vol. 55. - №. 30. - P. 8364-8372.

[175] Scofield J.M.P., Gurr P.A., Kim J., Fu Q., Kentish S.E., Qiao G.G. Development of novel fluorinated additives for high performance CO2 separation thin-film composite membranes //Journal of Membrane Science. - 2016. - Vol. 499. - P. 191-200.

[176] Park H.B., Kamcev J., Robeson L.M., Elimelech M., Freeman B.D. Maximizing the right stuff: The trade-off between membrane permeability and selectivity //Science. - 2017. - Vol. 356. - №. 6343.

[177] Henis J.M.S., Tripodi M.K. Composite hollow fiber membranes for gas separation: the resistance model approach //Journal of Membrane Science. - 1981.

- Vol. 8. - №. 3. - P. 233-246

[178] Hsiao H.Y., Huang C.M., Hsu M.Y., Chen H. Preparation of high-surface-area PAN-based activated carbon by solution-blowing process for CO2 adsorption //Separation and purification technology. - 2011. - Vol. 82. - P. 19-27.

[179] Grushevenko E.A., Borisov I.L., Knyazeva A.A., Volkov V.V., Volkov A.V. Polyalkylmethylsiloxanes composite membranes for hydrocarbon/methane separation: Eight component mixed-gas permeation properties //Separation and Purification Technology. - 2020. - Vol. 241. - P. 116696.

[180] Longo M., Monteleone M., Esposit, E., Fuoco A., Tocci E., Ferrari M.C., Jansen J.C. Thin Film Composite Membranes Based on the Polymer of Intrinsic Microporosity PIM-EA (Me2)-TB Blended with Matrimid® 5218 //Membranes. -2022. - Vol. 12. - №. 9. - P. 881.

[181] Adymkanov S.V., Yampol'skii Y.P., Polyakov A.M., Budd P.M., Reynolds K.J., McKeown N.B., Msayib K.J. Pervaporation of alcohols through highly permeable PIM-1 polymer films //Polymer Science Series A. - 2008. - Vol. 50. -№. 4. - P. 444-450.

[182] Bakhtin D.S., Kulikov L.A., Legkov S.A., Khotimskiy V.S., Levin I.S., Borisov I.L., Volkov A.V. Aging of thin-film composite membranes based on PTMSP loaded with porous aromatic frameworks //Journal of Membrane Science.

- 2018. - Vol. 554. - P. 211-220.

[183] Cook M., Gaffney P.R., Peeva L.G., Livingston A.G. Roll-to-roll dip coating of three different PIMs for Organic Solvent Nanofiltration //Journal of Membrane Science. - 2018. - Vol. 558. - P. 52-63.

[184] Liang C.Z., Liu J.T., Lai J.Y., Chung T.S. High-performance multiple-layer PIM composite hollow fiber membranes for gas separation //Journal of Membrane Science. - 2018. - Vol. 563. - P. 93-106.

[185] S. Tsarkov, V. Khotimsky, P. M. Budd, V. Volkov, J. Kukushkina and A. Volkov, J. Membr. Sci., 2012, 423, 65-72.,

[186] T. S. Anokhina, A. A. Yushkin, P. M. Budd and A. V. Volkov, Sep. Purif. Technol., 2015, 156, 683-690.

[187] Mracek A. The measurement of polymer swelling processes by an interferometric method and evaluation of diffusion coefficients //International Journal of Molecular Sciences. - 2010. - Vol. 11. - №. 2. - P. 532-543.

[188] Khan M.M., Filiz V., Bengtson G., Shishatskiy S., Rahman M., Abetz V. Functionalized carbon nanotubes mixed matrix membranes of polymers of intrinsic microporosity for gas separation //Nanoscale research letters. - 2012. - Vol. 7. -№. 1. - P. 1-12.