一种优先透醇的钴/锌双金属有机框架膜的制备及应用制造技术

一种优先透醇的钴/锌双金属有机框架膜的制备及应用，属于膜技术领域。即先在多孔载体表面引入羟基钴盐和羟基锌盐作为金属有机框架(MOF)膜的异相成核位点，随后将该载体置于含有双金属源的有机配体前驱体溶液中，制备出具有良好连生性的钴/锌双金属MOF膜。钴和锌金属之间的竞争配位进一步扩大了MOFs的孔径大小，并使得晶体优先沿(211)晶面生长。扩大孔径有助于乙醇分子透过，而(211)晶面的优先生长更大的发挥了MOFs中2‑甲基咪唑配体的疏水作用，防止水分子进入孔道。乙醇分离因子分别提升了127.3％和163.2％。最后将含硅聚合物和固化剂溶液逐步涂覆到双金属MOF层上，增强渗透汽化性能和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及膜分离，具体涉及一种优先透醇的钴/锌双金属有机框架膜的制备及应用。

技术介绍

1、生物乙醇是一种重要的可再生能源，它通过发酵过程从生物质(如玉米、甘蔗、纤维素等)中获得。但在生产过程中，溶剂和副产品会阻碍微生物的代谢，导致分离成本增加。膜分离技术以其低能耗、操作简便和无细胞毒性等优势，非常适合于生物乙醇的原位分离。但传统膜材料的性能有限制，不能同时提高通量和选择性。因此需要开发和优化新型材料以提高性能。

2、金属有机框架(mofs)作为一种多孔结晶材料，由金属离子或簇与有机配体构成，具有均一孔径、高比表面积和吸附亲和力等特性，使其在膜分离领域的应用日益广泛。分别由co2+或zn2+与疏水的2-甲基咪唑(2-mim)配位形成的zif-67和zif-8是两种常见的mofs材料，它们在优先透醇的渗透汽化分离中展现出了巨大的潜力。然而在设计mof膜的过程中，研究者们通常没有充分考虑到膜的取向和孔径尺寸对醇类优先透过性的影响。由于乙醇分子的动力学直径(0.44nm)大于水分子(0.28nm)，而zif-67和zif-8的理论孔径(0.34n本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种优先透醇的钴/锌双金属有机框架膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤4、准备含硅聚合物和其固化剂溶液，将两者交替旋涂在步骤3所述钴/锌双金属有机框架膜表面并加热交联，得到渗透汽化分离膜。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，多孔载体为氧化铝(AAO)、聚砜(PSF)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯(PVDF)等平板膜中的一种，且平均孔径为200nm～2μm。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中，形成双金属羟基盐修饰层的钴盐和锌盐的混合溶液为钴盐和锌盐...

【技术特征摘要】

1.一种优先透醇的钴/锌双金属有机框架膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤4、准备含硅聚合物和其固化剂溶液，将两者交替旋涂在步骤3所述钴/锌双金属有机框架膜表面并加热交联，得到渗透汽化分离膜。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，多孔载体为氧化铝(aao)、聚砜(psf)、聚苯乙烯(ps)、聚丙烯腈(pan)、聚偏氟乙烯(pvdf)等平板膜中的一种，且平均孔径为200nm～2μm。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中，形成双金属羟基盐修饰层的钴盐和锌盐的混合溶液为钴盐和锌盐的乙醇溶液，钴盐和锌盐分别为六水合硝酸钴和六水合硝酸锌；

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3中，钴/锌双金属有机框架膜前驱体溶液为双金属盐溶液a和配体溶液b混合后静置得到混合溶液；双金属盐溶液a为六水合硝酸钴和六水合硝酸锌在甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：王乃鑫，王丰恺，张雨杉，钟伊鸣，沈梦鑫，孙皓，李杰，安全福，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：