一种聚酰亚胺/表面改性金属有机骨架混合基质膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种聚酰亚胺/表面改性金属有机骨架混合基质膜及其制备方法和应用，包括：采用多巴胺表面修饰可以有效阻止MOF粒子团聚，减小粒径；同时增加MOF材料与聚酰亚胺聚合物基质之间的相容性，减少聚合物/MOF相界面出现非选择性空隙；本发明专利技术聚酰亚胺/表面改性MOF混合基质膜的CO

A polyimide / surface modified metal organic matrix hybrid membrane and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰亚胺/表面改性金属有机骨架混合基质膜及其制备方法和应用
本专利技术属于气体膜分离
，具体涉及一种聚酰亚胺/表面改性金属有机骨架混合基质膜及其制备方法和应用。
技术介绍
CO2的分离与捕集在碳减排及天然气净化等方面具有广阔的应用前景，对于解决制约人类生存和可持续发展的能源和环境问题具有重要意义。相对于精馏、吸收等传统分离技术，气体膜分离技术凭借其高效节能、环境友好等优点受到广泛关注。目前，膜材料渗透选择性能不足仍然是限制气体膜分离大规模工业化应用的重要因素之一，开发兼具高渗透性和高选择性的膜迫在眉睫。为了提高聚合物膜的气体分离性能，研究人员提出了许多方法；其中，在聚合物基质中加入多孔添加剂制备混合基质膜是最具潜力的方法之一，该方法有望将两种材料的优点完美结合，使得所制混合基质膜既具有优异的机械性能和强的可加工性，又具有优异的气体分离性能。虽然目前报道的混合基质膜具有良好的气体分离性能，但是大规模工业化应用仍然面临诸多挑战。其中一个重要挑战是添加剂的选择，添加剂需要具有特定的粒径、孔径及表面官能团，并且该官能团本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酰亚胺/表面改性金属有机骨架混合基质膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1，采用多巴胺对MOF表面进行改性，获得表面改性MOF；/n步骤2，将表面改性MOF添加到有机溶剂X中，分散均匀；加入聚酰亚胺膜材料，超声并磁力搅拌，使表面改性MOF纳米粒子均匀地分散在聚合物溶液中；通过溶液流延、干燥制备获得不同表面改性MOF含量的聚酰亚胺/表面改性金属有机骨架混合基质膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚酰亚胺/表面改性金属有机骨架混合基质膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，采用多巴胺对MOF表面进行改性，获得表面改性MOF；
步骤2，将表面改性MOF添加到有机溶剂X中，分散均匀；加入聚酰亚胺膜材料，超声并磁力搅拌，使表面改性MOF纳米粒子均匀地分散在聚合物溶液中；通过溶液流延、干燥制备获得不同表面改性MOF含量的聚酰亚胺/表面改性金属有机骨架混合基质膜。


2.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺/表面改性金属有机骨架混合基质膜的制备方法，其特征在于，步骤1具体包括：
步骤1.1，在缓冲液中加入MOF，先超声再磁力搅拌，分散均匀，获得悬浊液；
步骤1.2，在悬浮液中加入多巴胺，先超声再磁力搅拌；
步骤1.3，离心，去离子水洗涤至中性，干燥得到表面改性MOF。


3.根据权利要求2所述的一种聚酰亚胺/表面改性金属有机骨架混合基质膜的制备方法，其特征在于，
步骤1.1中，缓冲液pH值范围为7.5～9.0；MOF在缓冲液中浓度为0.4～0.6mg/mL；超声分散时间为30～90min，磁力搅拌时间为12～36h；
步骤1.2中，MOF与多巴胺的质量比为1：(1～3)；超声分散时间为15～45min，磁力搅拌时间为3～18h。


4.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺/表面改性金属有机骨架混合基质膜的...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊春海，吴东云，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61