一种中空纤维复合基质、负载含锌有机骨架膜的中空纤维复合基质及制备方法技术

技术编号:40540986 阅读:14 留言:0更新日期:2024-03-05 18:56
本发明专利技术涉及一种中空纤维复合基质、负载含锌有机骨架膜的中空纤维复合基质及制备方法,中空纤维复合基质包括中空纤维陶瓷基质和附接于中空纤维陶瓷基质的内表面的涂层;中空纤维陶瓷基质含有氧化锌;涂层包含偶联剂和氧化锌。负载含锌有机骨架膜的中空纤维复合基质包括含锌有机骨架膜和上述的中空纤维复合基质,含锌有机骨架膜附接于涂层。本发明专利技术在中空纤维陶瓷基质的制备过程中直接引入纳米氧化锌,并在中空纤维陶瓷基质的内腔涂覆一层涂层,形成中空纤维复合基质,含锌有机骨架膜附接于涂层,外侧的中空纤维陶瓷基质发挥保护作用,能够避免在装卸过程中的损害,既能简化含锌有机骨架膜的制膜步骤,又具有巨大的实际意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及陶瓷膜,具体涉及一种中空纤维复合基质、负载含锌有机骨架膜的中空纤维复合基质及制备方法


技术介绍

1、在石油化工中,用于分离和纯化的能源消耗占据了全部能源消耗的一半。作为一种潜在的、可替代传统低温精馏的气体膜分离技术,分离过程中不会发生相转移,不需要将气体低温液化,可极大的降低能耗和成本。

2、沸石咪唑骨架材料(zifs)是一类新型金属有机骨架材料,具有良好的热稳定性和规则的孔道结构,继承并发展了无机分子筛的传统优势,在气体分离等方面具有巨大潜力。其中含金属锌的zifs膜应用最广,研究最多,但该膜机械强度低,在实际应用中易损坏。中空纤维陶瓷基质比表面积大、管壁薄、通量高、占地面积小,是膜的优良载体。在中空纤维陶瓷基质上制备金属有机骨架膜的方法很多,包括原位生长法,二次晶种法,偶联剂法,反应晶种法,金属氧化物诱导法等。原位法是将有机骨架膜中的晶种直接在载体表面形成复合涂层,此方法制备过程简单,但缺少成核中心,难以形成连续的mof膜层。二次晶种法是依靠氨基硅烷等偶联剂产生的化学键或者物理粘附作用,将晶种层很好地引入到多孔基质表面。该方本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种中空纤维复合基质,其特征在于,包括中空纤维陶瓷基质和附接于所述中空纤维陶瓷基质的内表面的涂层;所述中空纤维陶瓷基质含有氧化锌;所述涂层包含偶联剂和氧化锌。

2.根据权利要求1所述的中空纤维复合基质,其特征在于,所述中空纤维复合基质为单管中空纤维复合基质或多通道中空纤维复合基质;

3.一种负载含锌有机骨架膜的中空纤维复合基质,其特征在于,包括含锌有机骨架膜和权利要求1或2所述的中空纤维复合基质,所述含锌有机骨架膜附接于所述涂层。

4.根据权利要求3所述的负载含锌有机骨架膜的中空纤维复合基质,其特征在于,所述含锌有机骨架膜选自ZIF-7、ZIF-8...

【技术特征摘要】

1.一种中空纤维复合基质,其特征在于,包括中空纤维陶瓷基质和附接于所述中空纤维陶瓷基质的内表面的涂层;所述中空纤维陶瓷基质含有氧化锌;所述涂层包含偶联剂和氧化锌。

2.根据权利要求1所述的中空纤维复合基质,其特征在于,所述中空纤维复合基质为单管中空纤维复合基质或多通道中空纤维复合基质;

3.一种负载含锌有机骨架膜的中空纤维复合基质,其特征在于,包括含锌有机骨架膜和权利要求1或2所述的中空纤维复合基质,所述含锌有机骨架膜附接于所述涂层。

4.根据权利要求3所述的负载含锌有机骨架膜的中空纤维复合基质,其特征在于,所述含锌有机骨架膜选自zif-7、zif-8、zif-11和zif-71中的一种。

5.一种制备权利要求1或2所述中空纤维复合基质的方法,其特征在于,包括如下步骤:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述纳米氧化锌的粒径为20-50纳米。

7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述有机聚合物的含量为5-10%,所述分散剂的含量为0.1-0.3%,所述第一溶剂的含量为20-50%,所述纳米氧化锌的含量为0.1-5%,α-氧化铝粉体的含量为35-70%,基于所述铸膜液的重量。

8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述有机聚合物为聚醚砜或者聚砜,所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮,所述第一溶剂为n-甲基-2-吡咯烷酮。

9.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述纺丝包括:将所述铸膜液抽真空,然后置于纺丝设备罐中,通过喷丝头将所述铸膜液挤出至外凝结液中浸泡冷凝,同时内凝结液经喷丝头从中空纤维陶瓷基质的内腔流出。

...

【专利技术属性】
技术研发人员:张永汾李金芝刘洪全于中伟孔令江张秋平王子健周勇
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1