Water Vapor Transport in Poly(2,6-Dimethyl-1,4-Phenylene Oxide)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide) (PPO)-based membranes have been widely used in industry to separate various gas mixtures. Although there is a lot of data on the gas permeability of PPO in the literature, the water vapor permeability data of PPO is largely lacking. In this paper, the water vapor transport in amorphous PPO at 35 and 50°C with the water vapor activity from 0.2 to 0.8 was investigated. For this purpose, a laboratory sample of amorphous PPO-based composite membrane was prepared. As a result, the dependences of the water vapor permeability coefficient on vapor activity were obtained. Both dependences (for 35 and 50 °C) illustrated almost the same level of permeability and a tendency to decrease the water vapor permeability coefficient by about 17% with the vapor activity increase from 0 to 1. The obtained results can be used in the design and operation of membrane separation systems with PPO-based membranes in the presence of water vapor in the separated mixture.

About the authors

D. V. Miroshnichenko

A.V. Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russian Federation

A. A. Kozlova

A.V. Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russian Federation

L. G. Gasanova

A.V. Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russian Federation

V. V. Teplyakov

A.V. Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russian Federation

M. G. Shalygin

A.V. Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis, Russian Academy of Sciences

Email: mshalygin@ips.ac.ru
Moscow, Russian Federation

References

  1. Liang C.Z., Chung T.S. // Sep. Pur. Tech. 2018. V. 202. P. 345–356. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2018.03.005
  2. Baker R., Lokhandwala K. // Ind. Eng. Chem. Res. 2008. V. 47. P. 2109–2121. https://doi.org/10.1021/ie071083w
  3. Bolto B., Hoang M., Xie Z. // Water Res. 2012. V. 46. P. 259–266. https://doi.org/10.1016/j.watres.2011.10.052
  4. Lin H., Thompson S.M., Serbanescu-Martin A., Wijmans J.G., Amo K.D., Lokhandwala K.A., Merkel T.C. // J. Membr. Sci. 2012. V. 413–414. P. 70–81. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2012.04.009
  5. Lin H., Thompson S.M., Serbanescu-Martin A., Wijmans J.G., Amo K.D., Lokhandwala K.A., Low B.T., Merkel T.C. // J. Membr. Sci. 2013. V. 432. P. 106–114. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2012.12.049
  6. Shalygin M., Kozlova A., Teplyakov V. // Membr. Membr. Technol. 2022. V. 4. P. 258–266. https://doi.org/10.1134/S2517751622040084
  7. Yane L.M. // J. Chem. Technol. Biotechnol. 2019. V. 94. № 2. P. 343–365. https://doi.org/10.1002/jctb.6264
  8. Kujawski W. // Pol. J. Environ. Stud. 2000. V. 9. № 1. P. 13–26. https://www.pjoes.com/pdf-87272-211312filename=Application%20of.pdf
  9. Tanaka K., Islam M.I.N., Kido M., Kita H., Okamoto K. // Polymer. 2006. V. 47. № 12. P. 4370–4377. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2006.04.001
  10. Ansaloni L., Minelli M., Giacinti Baschetti M.G., Sarit G.C. // J. Membr. Sci. 2014. V. 471. P. 392–401. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2014.08.019
  11. Olivieri L., Tena A., Grazia De Angelis M., Gimenez A.H., Lozano A.E., Sarit G.C. // Green Energy Environ. 2016. V. 1. № 3. P. 201–210. https://doi.org/10.1016/j.gee.2016.09.002
  12. Dai Z., Ansaloni L., Ryan J.J., Spontak R.J., Deng L. // Green Chem. 2018. V. 20. P. 1391–1404. https://doi.org/10.1039/c7ge03727a
  13. Ovogina K.V., Alaskin A.A., Trulyanov M.M. et al. // Membr. Membr. Technol. 2020. V. 2. P. 125–131. https://doi.org/10.1134/S2517751620020092
  14. Metz S.J., van de Ven W.J.C. et al. // J. Membr. Sci. 2005. V. 251. № 1–2. P. 29–41. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2004.08.036
  15. Yave W. // J. Membr. Sci. Res. 2019. V. 5. P. 216–221. https://www.msrijournal.com/article_32108_0.html
  16. Farhan N.M., Ibrahim S.S., Leva L., Yave W., Alsally Q.F. // Chem. Eng. Process: Process Intensif. 2022. V. 174. P. 108863. https://doi.org/10.1016/j.cep.2022.108863
  17. Moon S.I., Extrand C.W. // Ind. Eng. Chem. Res. 2009. V. 48. № 19. P. 8961–8965. https://doi.org/10.1021/ie900842t
  18. Chen G.Q., Scholes C.A., Qiao G.G., Kentish S.E. // J. Membr. Sci. 2011. V. 379. № 1–2. P. 479–487. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2011.06.023
  19. Chen G.Q., Kanehashi S., Doherty C.M., Hill A.J., Kentish S.E. // J. Membr. Sci. 2015. V. 487. P. 249–255. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2015.03.074
  20. Chowdhury G.G., Kruczek B., Matsuura T. // Gas, Vapor Liq. Sep. 2001. P. 334. https://doi.org/10.1007/978-1-4615-1483-1
  21. Hazarika Gauri, Pravin G. // Materials Today Chemistry. 2024. V. 38. P. 102109. https://doi.org/10.1016/j.mtchem.2024.102109
  22. Membrane modules for nitrogen and oxygen generator systems // Parker Filtration and Separation. Technology Overview – URL: https://ph.parker.com/us/en/category/air-preparation-frl-and-dryers
  23. JSC “Research and Production Association (RPA) Geliymash” – Modern cryogenic gas technologies – URL: http://geliymash.ru/
  24. Belassadou B., Claveria-Baro J., Lorenzo-Hernando A., Zaititza D.A., Chabanon E., Castel Ch., Rode S., Roizard D., Favre E. // J. Membr. Sci. 2016. V. 513. P. 236–249. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2016.04.037
  25. Khayet M. et al. // J. Colloid Interface Sci. 2004. V. 278. № 2. P. 410–422. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2004.06.021
  26. Alentiev A.Y., Chirkov S.V., Nikiforov R.Y. et al. // Membr. Membr. Technol. 2022. V. 4. P. 1–10. https://doi.org/10.1134/S2517751622010036
  27. Alentiev A.Y., Levin I.S., Belov N.A., Nikiforov R.Y., Chirkov S.V., Beggin D.A., Ryzhikh V.E., Kostina J.V., Shantarovich V.P., Grunin L.Y. // Polymers. 2022. V. 14. № 1. P. 120. https://doi.org/10.3390/polym14010120
  28. Alentiev A.Y., Levin I.S., Buzin M.I., Belov N.A., Nikiforov R.Y., Chirkov S.V., Blagodatskikh I.V., Kechekyan A.S., Kechekyan P.A., Beleshev V.G., Ryzhikh V.E., Yampolskii Yu.P. // Polymer. 2021. V. 226. P. 123804. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2021.123804
  29. Kee Hong Kim, Pravin G. Ingole, Hyung Keun Lee // International J. of Hydrogen Energy. 2017. V. 42. № 38. P. 24205–24212, https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.08.018
  30. Shalygin M.G., Kozlova A.A., Syrisova D.A. et al. // Membr. Membr. Technol. 2019. V. 1. P. 183–189. https://doi.org/10.1134/S2517751619030053
  31. Allen S.M., Fujii M., Stannett V., Hopfenberg H.B., Williams J.L. // J. Membr. Sci. 1977. V. 2. P. 153–163. https://doi.org/10.1016/S0376-7388(00)83241-X
  32. Teplyakov V.V., Shalygin M.G., Kozlova A.A., et al. // Pet. Chem. 2018. V. 58. P. 949–957. https://doi.org/10.1134/S0965544118110075
  33. Beckman I.N., Syrisova D.A., Shalygin M.G., Kandasamy P., Teplyakov V.V. // J. Membr. Sci. 2020. V. 601. P. 117737. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2019.117737
  34. Reijerkerk S. R. et al. // International J. of Greenhouse Gas Control. 2011. V. 5. №. 1. P. 26–36.
  35. Potreck J. et al. // J. of Membrane Sci. 2009. V. 338. №. 1–2. P. 11–16.
  36. Despond S., Espuche E., Domard A. // J. of Polymer Sci. Part B: Polymer Physics. 2001. V. 39. №. 24. P. 3114–3127.
  37. Detallante V. et al. // Desalination. 2002. V. 148. №. 1–3. V. 333–339.
  38. Chen G., Scholes C., Qiao G., Kentish S. // J. Membr. Sci. 2011. V. 379. P. 479–487. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2011.06.023
  39. Mulder M. // Springer science and business media. 1996. V. 564. https://link.springer.com/book/10.1007/978-94-009-1766-8

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».