Fabrication of high flux asymmetric polyimide membrane from water-soluble poly(amic acid) precursor via an aqueous route

2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Hybrid Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1016/j.memsci.2026.125577
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Polyimide (PI) membranes are attractive for demanding separation processes, but their fabrication typically relies on dipolar aprotic solvents that conflict with current environmental and safety targets. Here, we show that a commercial poly (amic acid) can be converted into a water-soluble poly (amic acid) salt (PAAS) and processed entirely from aqueous media to yield highly porous asymmetric PI membranes. The membranes are formed from a water-based PAAS casting solution through salt-conditioned, temperature-triggered phase separation, followed by glycerol-assisted thermal imidization that preserves the asymmetric macrovoid structure. The resulting PI films combine a thin dense skin with a highly porous sublayer of high overall porosity, delivering high pure-water permeance while maintaining a tensile strength close to 50 MPa with excellent thermal stability characteristic of aromatic PI. Liquid–liquid displacement porometry and SEM confirm a well-developed, interconnected pore network that underpins the permeation performance, while filtration tests demonstrate stable water fluxes under elevated transmembrane pressures over multiple cycles. This work establishes an aqueous, PAAS-based route as a viable and scalable strategy for producing high-flux PI ultrafiltration (UF) supports. A comparative life cycle assessment further demonstrates that replacing NMP with water in the membrane formation step significantly reduces the environmental impacts and overall environmental cost, contributing to more sustainable polymeric separation materials.