Poli-etilenimina găsește numeroase aplicații în produse precum: detergenți, adezivi, agenți de tratare a apei și produse cosmetice. Datorită capacității sale de a modifica suprafața fibrelor celulozice, PEI este utilizat ca agent de rezistență la umezeală în procesul de fabricare a hârtiei. Este, de asemenea, utilizat ca agent de floculare cu soluri de siliciu și ca agent de chelare cu capacitatea de a complexa ioni metalici precum zincul și zirconiul. Există, de asemenea, și alte aplicații foarte specializate ale PEI:
BiologieEdit
PEI are o serie de utilizări în biologia de laborator, în special în cultura de țesuturi, dar este, de asemenea, toxic pentru celule dacă este utilizat în exces. Toxicitatea se manifestă prin două mecanisme diferite, întreruperea membranei celulare care duce la moartea necrotică a celulelor (imediată) și întreruperea membranei mitocondriale după internalizare care duce la apoptoză (întârziată).
Promotor de atașamentEdit
Polietileniminele sunt utilizate în cultura celulară a celulelor slab ancorate pentru a crește atașamentul. PEI este un polimer cationic; suprafețele exterioare încărcate negativ ale celulelor sunt atrase de farfuriile acoperite cu PEI, facilitând atașamente mai puternice între celule și farfurie.
Reactiv de transfecțieEdit
Poli(etilenimina) a fost al doilea agent de transfecție polimeric descoperit, după polilizina. PEI condensează ADN-ul în particule încărcate pozitiv, care se leagă de reziduurile anionice de la suprafața celulară și sunt aduse în celulă prin endocitoză. Odată intrat în celulă, protonarea aminelor are ca rezultat un aflux de contra-ioni și o scădere a potențialului osmotic. Rezultă umflarea osmotică și spargerea veziculei care eliberează complexul polimer-ADN (poliplex) în citoplasmă. Dacă poliplexul se desface, atunci ADN-ul este liber să difuzeze spre nucleu.
Permeabilizarea bacteriilor Gram negativeEdit
Poli(etilenimina) este, de asemenea, un permeabilizator eficient al membranei externe a bacteriilor Gram negative.
Captarea CO2Edit
Atât polietilenimina liniară, cât și cea ramificată au fost folosite pentru captarea CO2, frecvent impregnate peste materiale poroase. Prima utilizare a polimerului PEI în captarea CO2 a fost dedicată îmbunătățirii eliminării CO2 în aplicațiile pentru nave spațiale, impregnat peste o matrice polimerică. Ulterior, suportul a fost schimbat cu MCM-41, o silice hexagonală mezo-structurată, iar cantități mari de PEI au fost reținute în așa-numitul „coș molecular”. Materialele adsorbante MCM-41-PEI au condus la capacități de adsorbție a CO2 mai mari decât PEI în vrac sau materialul MCM-41 considerat individual. Autorii susțin că, în acest caz, are loc un efect sinergic datorită dispersiei ridicate a PEI în structura poroasă a materialului. Ca urmare a acestei îmbunătățiri, au fost elaborate lucrări ulterioare pentru a studia mai în profunzime comportamentul acestor materiale. Lucrările exhaustive s-au concentrat asupra capacității de adsorbție a CO2, precum și asupra selectivității de adsorbție CO2/O2 și CO2/N2 a mai multor materiale MCM-41-PEI cu polimeri PEI. De asemenea, impregnarea PEI a fost testată pe diferite suporturi, cum ar fi o matrice din fibre de sticlă și monoliți. Cu toate acestea, pentru o performanță adecvată în condiții reale de captare post-combustie (temperaturi blânde între 45-75 °C și prezența umidității), este necesar să se utilizeze materiale de silice stabile din punct de vedere termic și hidrotermic, cum ar fi SBA-15, care prezintă, de asemenea, o mezo-structură hexagonală. Umiditatea și condițiile reale au fost, de asemenea, testate la utilizarea materialelor impregnate cu PEI pentru a adsorbi CO2 din aer.
O comparație detaliată între PEI și alte molecule care conțin amino a arătat o performanță excelentă a probelor care conțin PEI cu cicluri. De asemenea, a fost înregistrată doar o ușoară scădere a absorbției lor de CO2 la creșterea temperaturii de la 25 la 100 °C, demonstrând o contribuție ridicată a chimisorbției la capacitatea de adsorbție a acestor solide. Din același motiv, capacitatea de adsorbție în condiții de CO2 diluat a fost de până la 90% din valoarea în condiții de CO2 pur și, de asemenea, a fost observată o selectivitate ridicată nedorită față de SO2. În ultima vreme, s-au depus multe eforturi pentru a îmbunătăți difuzia PEI în structura poroasă a suportului utilizat. O dispersie mai bună a PEI și o eficiență mai mare a CO2 (raportul molar CO2/NH) au fost obținute prin impregnarea unui material PE-MCM-41 cu șablon, mai degrabă decât a porilor cilindrici perfecți ai unui material calcinat, urmând o cale descrisă anterior. S-a studiat, de asemenea, utilizarea combinată a organosilanilor, cum ar fi aminopropil-trimetoxisilanul, AP și PEI. Prima abordare a utilizat o combinație a acestora pentru a impregna suporturi poroase, obținând o cinetică mai rapidă de adsorbție a CO2 și o stabilitate mai mare în timpul ciclurilor de reutilizare, dar fără randamente mai mari. O metodă nouă este așa-numita „dublă funcționalizare”. Aceasta se bazează pe impregnarea materialelor funcționalizate anterior prin grefare (legarea covalentă a organosilanilor). Grupările amino încorporate prin ambele căi au demonstrat efecte sinergice, obținându-se absorbții ridicate de CO2 de până la 235 mg CO2/g (5,34 mmol CO2/g). Cinetica de adsorbție a CO2 a fost, de asemenea, studiată pentru aceste materiale, arătând rate de adsorbție similare cu cele ale solidelor impregnate. Aceasta este o constatare interesantă, având în vedere volumul mai mic de pori disponibil în materialele dublu-funcționalizate. Astfel, se poate concluziona, de asemenea, că absorbția și eficiența mai mare a CO2 în comparație cu solidele impregnate pot fi atribuite mai degrabă unui efect sinergic al grupărilor amino încorporate prin două metode (grefare și impregnare) decât unei cinetici de adsorbție mai rapide.
Modificator cu funcție de lucru redusă pentru electronicaEdit
Poli(etilenimina) și poli(etilenimina) etoxilată (PEIE) s-au dovedit a fi modificatori eficienți cu funcție de lucru redusă pentru electronica organică de către Zhou și Kippelen et al. Ar putea reduce în mod universal funcția de lucru a metalelor, a oxizilor metalici, a polimerilor conductori și a grafenului și așa mai departe. Este foarte important ca polimerul conductor cu funcție de lucru redusă, prelucrat în soluție, să poată fi produs prin modificarea PEI sau PEIE. Pe baza acestei descoperiri, polimerii au fost utilizați pe scară largă pentru celule solare organice, diode organice emițătoare de lumină, tranzistoare organice cu efect de câmp, celule solare perovskite, diode emițătoare de lumină perovskite, celule solare cu puncte cuantice și diode emițătoare de lumină etc.
.