一种聚四氟乙烯中空纤维复合膜的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种在聚四氟乙烯中空纤维载体表面制备金属有机骨架(MOFs)膜的方法。通过“预涂晶种‑热处理‑二次生长”的方法在聚四氟乙烯中空纤维膜表面制备出连续无裂痕的MOFs膜。其特征是预涂晶种后通过热处理的方法使晶种和聚四氟乙烯载体有效结合，从而诱导生成连续的MOFs膜。本发明专利技术方法具有一定的普适性，且操作方法简单，易于控制。

Preparation of a polytetrafluoroethylene hollow fiber composite membrane

The present invention relates to a method for the preparation of a metal organic framework (MOFs) film on the surface of a polytetrafluoroethylene hollow fiber carrier. Preparation of continuous MOFs film no cracks in the PTFE surface of the hollow fiber membrane by the method of \pre seeded heat treatment two growth\. It is characterized by an effective combination of the crystal seed and the polytetrafluoroethylene carrier by heat treatment after the precoating of the crystal, thus inducing a continuous MOFs film. The method of the invention has certain universality, and the operation method is simple and easy to control.

【技术实现步骤摘要】
一种聚四氟乙烯中空纤维复合膜的制备方法
本专利技术涉及一种在聚四氟乙烯中空纤维载体表面制备金属有机骨架(MOFs)复合膜的方法。
技术介绍
金属有机骨架材料(MOFs)是一种有机-无机杂化多孔材料，具有三维的孔结构，一般以过渡金属离子为连接点，有机配体位支撑构成空间3D延伸。MOFs材料具有多孔性，比表面积大，优良的后修饰性等特殊性能，在催化，储能和气体吸附分离中都有广泛的潜在应用价值。其中咪唑类金属有机骨架化合物(ZIFs)是MOFs材料的一个分支，具有较高的化学稳定性和热稳定性，是一种极具发展前途的金属有机骨架材料(C.J.D.AnhPhan,FernandoJ.Uribe-Romo,CarolynB.Knobler,MichaelO’keeffe,AndOmarM.Yaghi*,Accountsofchemicalresearch,2010,43,58-67.)。近年来，MOFs膜的制备受到了国内外的研究者的极大关注，尤其是在各类支撑体上制备连续无缺陷的MOFs复合膜。文献报道中提到的支撑载体材料有氧化铝、二氧化钛、碳纳米管、氧化锌、聚醚砜、聚酰胺纤维等(J.YaoandH.W本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚四氟乙烯中空纤维复合膜的制备方法，以聚四氟乙烯中空纤维多孔膜为载体，通过“预涂晶种‑热处理‑二次生长”的方法，在其表面诱导生成连续的金属有机骨架膜；其特征在于，包括如下步骤：a)将与所需生长的金属有机骨架膜同种的金属有机骨架晶种粒子、聚四氟乙烯类分散液、溶剂充分混合制备预涂晶种溶液，在聚四氟乙烯中空纤维膜表面预涂晶种；所述预涂晶种的表面为聚四氟乙烯中空纤维膜的内表面、外表面或内外表面；b)将预涂晶种后的聚四氟乙烯中空纤维膜干燥后放入炉中进行热处理；c)分别配制所需生长金属有机骨架膜中所含过渡金属离子和有机配体溶液，充分混合后作为MOFs二次生长溶液，将热处理后的膜置于此溶液中使预涂晶种表...

【技术特征摘要】
1.一种聚四氟乙烯中空纤维复合膜的制备方法，以聚四氟乙烯中空纤维多孔膜为载体，通过“预涂晶种-热处理-二次生长”的方法，在其表面诱导生成连续的金属有机骨架膜；其特征在于，包括如下步骤：a)将与所需生长的金属有机骨架膜同种的金属有机骨架晶种粒子、聚四氟乙烯类分散液、溶剂充分混合制备预涂晶种溶液，在聚四氟乙烯中空纤维膜表面预涂晶种；所述预涂晶种的表面为聚四氟乙烯中空纤维膜的内表面、外表面或内外表面；b)将预涂晶种后的聚四氟乙烯中空纤维膜干燥后放入炉中进行热处理；c)分别配制所需生长金属有机骨架膜中所含过渡金属离子和有机配体溶液，充分混合后作为MOFs二次生长溶液，将热处理后的膜置于此溶液中使预涂晶种表面与二次生长溶液接触，进行二次生长，晶体进一步晶化；d)将c)中的二次生长后的膜清洗，除去表面残余未反应的成分，并放入烘箱中干燥，得到所需复合膜；e)为了使金属有机骨架粒子更好的成膜，可将步骤c)和d)重复1次以上，得所需复合膜。2.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯中空纤维复合膜的制备方法，其特征在于：所述的聚四氟乙烯中空纤维膜平均孔径为0.01μm-0.3μm，优选0.05μm-0.15μm。3.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯中空纤维复合膜的制备方法，其特征在于：所述金属有机骨架包括但不限于IRMOF系列，Cu-BTC系列，类沸石咪唑骨架系列化合物(ZIFs)，MIL系列中的任意一种或多种混合物，优选ZIFs系列和MIL-n系列中的任意一种或多种混合物。4.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯中空纤维复合膜的制备方法，其特征在于：所述的聚四氟乙烯类分散液，包括质量浓度为10wt％-60wt％的聚四氟乙烯(PTFE)分散液、可熔性聚四氟乙烯(PFA)分散液、聚四氟乙丙烯(FEP)分散液中的一种或多种混合物；分散液中含有的分散剂包括质量浓度为0.05wt％-5wt％全氟辛酸铵，ω-氢全氟庚酸和ω-氢全氟壬酸钾中的一种或多种混合物。5.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯中空纤维复合膜的制备方法，其特征在于：所述预涂晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹义鸣，贾静璇，康国栋，邹彤，李萌，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21