高分子-金屬有機框架復合膜的制備及應用.pdf

1、金屬有機框架材料(MOFs)作為一種新型的多孔材料，自從被發(fā)現以來，就得到了世界各國研究者的注意，發(fā)展速度非常驚人，該材料兼具了有機高分子和無機化合物的優(yōu)點，具有低密度、比表面積高、結構和功能可設計等特點，在磁性、熒光、非線性光學、吸附、分離和催化等方面顯示出巨大的應用潛能。但是合成MOFs膜卻面臨著反應條件苛刻，與載體材料結合力不強等問題。本文針對上述問題，在高分子膜能承受的溫和條件下，通過界面晶化法，在PVDF中空纖維膜外表面制備一

2、層MOFs功能層，根據MOF材料的種類和制備方法，本論文包括兩部分:
　　(1)以聚偏氟乙烯(PVDF)中空纖維膜為基膜，通過多次界面晶化法，交替將PVDF中空纖維膜浸入乙酸銅水溶液和均苯三甲酸乙醇溶液中，界面晶化制備得到Cu-BTC/PVDF復合膜。通過掃描電子顯微鏡觀察了復合膜的表面及截面形態(tài)結構。通過紅外、XRD表征了PVDF表面所形成的Cu-BTC的化學組成和晶體結構，測試了PVDF/Cu-BTC復合膜對剛果紅染料的通量，

3、截留效果，以及在染料環(huán)境中的穩(wěn)定性，最后測試CO2和N2氣體通量和分離效果。從電鏡圖片，紅外以及XRD分析的結果中，可以說明界面聚合晶化法可以制備Cu-BTC/PVDF復合膜。結果表明隨著CuOAc和H3BTC濃度的增加Cu-BTC/PVDF復合膜對剛果紅染料的通量逐漸降低，隨著界面聚合次數的增加通量反而升高，對剛果紅染料有很高的截留率（高于95％）。復合膜對氣體的選擇性降低，等溫等壓下N2/CO2的分離系數最大為1.4。
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4、2)以聚偏氟乙烯(PVDF)中空纖維膜為基膜，將基膜兩端封死，重復多次利用真空將硝酸鋅水溶液引入基膜內部，轉入2-甲基咪唑水溶液中晶化反應制備得到ZIF-8/PVDF復合膜。通過掃描電子顯微鏡觀察了復合膜的表面及截面形態(tài)結構;通過紅外、XRD表征了PVDF表面所形成的ZIF-8的化學組成和晶體結構，測試了ZIF-8/PVDF復合膜對剛果紅染料的通量，截留效果，以及在染料環(huán)境中的穩(wěn)定性。從電鏡圖片，紅外以及XRD分析的結果中，可以說明界面