【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合膜，涉及一种zn和co双金属有机骨架掺杂的有机硅复合膜和其制备方法以及应用。
技术介绍
1、为了解决全球气候变暖等环境问题，co2捕集技术受到越来越多的关注。co2的膜分离技术具有可再生性、可连续运行、低能耗等环境和经济优势，成为 co2 捕集技术中最有潜力的方向之一。
2、膜分离法是当今世界上发展迅速的一项节能的co2分离技术，它是一种较新的没有相变的物理分离方法，具有设备简单、占地面积小、操作方便、分离效率高、能耗低、环境友好且便于和其他方法集成等优点，使得该技术研究和开发已成为世界各国在高新
中竞争的热点。但目前有机膜材料价格较高、易受到污染和堵塞、使用寿命较短，气体分离会受到robeson上限的限制，为了克服这一限制，研发出混合基质膜，其具有微孔分子筛的特定功能，可以提供有利的运输途径，机械性能更好。
3、金属-有机骨架材料（mental-organic frameworks—mofs）具有结构多样性、高孔隙率、可调孔径等优点。mofs材料本身作为一个杂化材料含有有机组分，因此被认为更有利于提高它与有机膜材料间的相容性，因此填充后可以提升整个分离膜的渗透和选择性能。与其他mof材料相比，zif材料zif-67(co(ii))和zif-8(zn(ii))中金属-连接基-金属的键合角(-145°)与沸石中t-o-t的键合角相似，形成了沸石拓扑结构，具有出色的耐溶剂性以及热和化学稳定性，对二氧化碳有很好的吸附性，但是mof材料纳米级尺寸容易聚集，在实际应用中易被消耗，使其使用寿命
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，针对上述现有技术存在的不足，本专利技术所述方法将合成双金属zn/co-zif、聚二甲基硅氧烷多种材料结合起来，将zn/co-zif共混掺杂到聚二甲基硅氧烷中制备混合基质膜，实现多种材料的优势互补，进一步提升聚二甲基硅氧烷膜的分离性能，并将其应用到二氧化碳分离方向。利用聚合物诱导界面有序自组装过程中化学-物理协同作用力调控各组分在活性有机界面层上有序自组装，实现金属有机骨架和基质膜的结合，通过这种方法合成的新型双金属有机硅基质膜增大了膜内的自由体积，提高了二氧化碳的吸附性能，实现了co2/n2分离膜材料渗透性和选择性的同步提升。通过测定制得的复合膜对于co2/n2气体分离性能，当温度为室温，压力为0.15mpa时，二氧化碳的渗透性为5218barrer，其选择性为35。此外，本所述所述方法简单，适用于放大进行工业化生产。
2、为达到上述优势，本专利技术提供一种zn和co双金属有机骨架掺杂的有机硅复合膜的制备方法，所述方法包括以下步骤：
3、在电动搅拌下，将zn(cooch3)2和 co(cooch3)2·4h2o 溶于n,n-二甲基甲酰胺溶液中，得到a溶液；
4、将2,5-二羟基对苯二甲酸溶于n,n-二甲基甲酰胺溶液中，得到b溶液；
5、将水杨酸溶于n,n-二甲基甲酰胺溶液中，得到c溶液；
6、待溶液搅拌至澄清，将a溶液逐滴缓慢滴加 至b溶液中，滴加完毕后，继续搅拌，再向其中逐滴加入c溶液，继续搅拌，停止搅拌后，弃去上清液，分别用n,n-二甲基甲酰胺和甲醇对沉淀进行离心洗涤；
7、将清洗干净的产物分散于甲醇，转入5高压反应釜中，在110°c-130°c保持预定时长，将至室温后，将产物再用甲醇离心洗涤，然后置于真空干燥箱中活化，得到znco-zif；
8、将干燥的zn/co-zif分散在聚二甲基硅氧烷涂覆液中，并超声分散形成待涂覆液；
9、将所述待涂覆液涂层在聚偏氟乙烯底膜上，并加热使涂层完全固化，得到zn/co-zif/聚二甲基硅氧烷/聚偏氟乙烯混合基质膜。
10、根据本专利技术一实施例，1kg待涂覆液中，zn/co-zif的量在0.01wt%-3wt%之间。
11、根据本专利技术一实施例，1kg待涂覆液中，zn/co-zif的量在0.1wt%-3wt%之间。
12、根据本专利技术一实施例，所述方法还包括聚偏氟乙烯超滤基膜的制备：
13、称取聚偏氟乙烯、磷酸三乙酯、n-甲基吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮，将其放入烧瓶中进行水浴加热搅拌，设定在预定温度下搅拌，将铸膜液充分震荡摇匀，之后取出铸膜液，置于烘箱中静置脱泡。
14、根据本专利技术一实施例，所述方法还包括聚二甲基硅氧烷涂覆液的制备：
15、适量的聚二甲基硅氧烷溶于900克正己烷溶液中， 聚二甲基硅氧烷的含量在5wt%-15wt%之间，将溶液用搅拌器进行搅拌处理，使聚二甲基硅氧烷分散均匀。
16、本专利技术还提供一种zn和co双金属有机骨架掺杂的有机硅复合膜，其通过上述任一所述方法制成。
17、本专利技术还提供一种基于如上任一所述zn和co双金属有机骨架掺杂的有机硅复合膜的制备方法制备的zn和co双金属有机骨架掺杂的有机硅复合膜的用途，用于co2/n2气体分离。
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1.Zn和Co双金属有机骨架掺杂的有机硅复合膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述Zn和Co双金属有机骨架掺杂的有机硅复合膜的制备方法，其特征在于，1kg待涂覆液中，Zn/CO-ZIF的量在0.01wt%-3wt%之间。
3.根据权利要求2所述Zn和Co双金属有机骨架掺杂的有机硅复合膜的制备方法，其特征在于，1kg待涂覆液中，Zn/CO-ZIF的量在0.1wt%-3wt%之间。
4.根据权利要求1所述Zn和Co双金属有机骨架掺杂的有机硅复合膜的制备方法，其特征在于，所述方法还包括聚偏氟乙烯超滤基膜的制备：
5.根据权利要求1至4中任一所述Zn和Co双金属有机骨架掺杂的有机硅复合膜的制备方法，其特征在于，所述方法还包括聚二甲基硅氧烷涂覆液的制备：
6.Zn和Co双金属有机骨架掺杂的有机硅复合膜，其特征在于，其通过权利要求1至5中任一所述方法制成。
7.基于权利要求1至5中任一所述Zn和Co双金属有机骨架掺杂的有机硅复合膜的制备方法制备的Zn和Co双金属有机骨架掺杂的有机硅复合膜
...【技术特征摘要】
1.zn和co双金属有机骨架掺杂的有机硅复合膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述zn和co双金属有机骨架掺杂的有机硅复合膜的制备方法，其特征在于，1kg待涂覆液中，zn/co-zif的量在0.01wt%-3wt%之间。
3.根据权利要求2所述zn和co双金属有机骨架掺杂的有机硅复合膜的制备方法，其特征在于，1kg待涂覆液中，zn/co-zif的量在0.1wt%-3wt%之间。
4.根据权利要求1所述zn和co双金属有机骨架掺杂的有机硅复合膜的制...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐寅红，
申请(专利权)人：上海联风气体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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