一种从天然气中提氦的石墨烯辅助的MOF膜材料、其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种从天然气中提氦的石墨烯辅助的MOF膜材料；本发明专利技术还公开了该MOF膜材料的制备方法，选用二维多孔石墨烯作为基底材料，用去离子水和丙酮清洗数次，干燥后，在空气中煅后接枝改性，从而得到改性石墨烯基底；然后将改性石墨烯基底放置在反应釜中，加入硝酸锌水溶液，100～140℃加热5～12h，然后加入2

【技术实现步骤摘要】
一种从天然气中提氦的石墨烯辅助的MOF膜材料、其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于纳米材料、配位化学和分离化学的交叉
，特别涉及一种从天然气中提氦的石墨烯辅助的MOF膜材料、其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]氦气(He)是一种稀有的战略性资源，是许多高科技应用必不可少的惰性气体，例如，为泄漏检测器、用于操作超导磁体和制造玻璃纤维的冷却剂、用于焊接和晶体生长的保护气体以及色谱仪中的载气。尽管氦气(He)在宇宙中含量丰富，但陆地来源有限，其短缺对工业、医疗和基础研究产生了不利影响。氦气的初级生产是通过低温蒸馏或变压吸附从天然气中提取，但由于天然气氦含量低，使用这些方法进行提氦成本比较高，因此不能够被广泛应用。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是：提供一种从天然气中提氦的石墨烯辅助的MOF膜材料、其制备方法和应用，通过本专利技术所制备的新型墨烯辅助的混配ZIF
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8膜材料能够有效从天然气中提取氦气，该材料具有良好稳定性，对He/N2和He/CH4等中的氦气具有很好的分离选择性和渗透率，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从天然气中提氦的石墨烯辅助的MOF膜材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、选用二维多孔石墨烯作为基底材料，用去离子水和丙酮清洗数次，干燥后，在空气中250～350℃煅烧8～16h，从而得到活化石墨烯基底；S2、在活化石墨烯基底表面接枝芳香羧酸衍生物官能团，得到改性石墨烯基底；其中，芳香羧酸衍生物的结构式如下：R1、R2、R3可以相同或不同，R1、R2、R3独立选自H、CH3、OCH3。S3、将S2得到的改性石墨烯基底放置在反应釜中，加入硝酸锌水溶液，100～140℃加热5～12h，然后加入2
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甲基咪唑水溶液和苯并二甲基咪唑水溶液，继续搅拌12～24h，经甲醇洗涤，干燥，最终得到石墨烯辅助ZIF
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8膜材料。2.如权利要求1所述的一种从天然气中提氦的石墨烯辅助的MOF膜材料的制备方法，其特征在于：所述二维多孔石墨烯、2
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甲基咪唑、苯并二甲基咪唑、硝酸锌的质量比为1:0.20～0.30:0.25～0.35:0.25～0.50。3.如权利要求2所述的一种从天然气中提氦的石墨烯辅助的MOF膜材料的制备方法，其特征在于：所述S1中所选用的二维多孔石墨烯的直径为15～25mm。4.如权利要求3所述的一种从天然气中提氦的石墨烯辅助的...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁佰锁，
申请(专利权)人：理工清科重庆先进材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：