[发明专利]一种金属有机骨架膜的制备与分离气体应用有效
申请号: | 201510444805.X | 申请日: | 2015-07-27 |
公开(公告)号: | CN105126642B | 公开(公告)日: | 2017-05-31 |
发明(设计)人: | 谢亚勃;秦茜;李建荣;孙玉绣 | 申请(专利权)人: | 北京工业大学 |
主分类号: | B01D71/06 | 分类号: | B01D71/06;B01D67/00;B01D53/22;C01B3/56 |
代理公司: | 北京思海天达知识产权代理有限公司11203 | 代理人: | 张慧 |
地址: | 100124 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 金属 有机 骨架 制备 分离 气体 应用 | ||
1.一种具有气体分离性能的MOF膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将若干片泡沫镍高压压制成多孔的金属镍基底,所得的镍基底分别用乙醇,去离子水清洗干净,在30~100℃范围内烘干;
(2)将钴的金属盐、氟化铵、尿素溶解于去离子水中,配制成混合液;
(3)将步骤(1)镍基底垂直放入步骤(2)混合液中,在0~200℃的温度下加热,取出镍基底漂洗并烘干,在惰性气体的保护下高温加热,得到修饰有四氧化三钴纳米线的镍基底;
(4)采用金属离子和有机配体在溶剂中配制MOF的母液,将修饰后的镍基底垂直放入其中,在100℃条件下,有机配体与金属离子通过配位作用生成的有机金属骨架化合物(MOF)均匀生长在修饰有纳米线的镍基底上,得到连续致密的MOF膜;
(5)将步骤(4)MOF膜放入有机溶剂中浸泡活化,在30~100℃范围内真空干燥。
2.按照权利要求1的方法,其特征在于,步骤(3)混合液的加热时间2~30h,得到不同厚度的四氧化三钴纳米线。
3.按照权利要求1的方法,其特征在于,步骤(4)所述MOF为具有一维孔道。
4.按照权利要求1的方法,其特征在于,MOF为Ni-MOF-74、Co-MOF-74、Mg-MOF-74、Zn-MOF-74。
5.按照权利要求1的方法,其特征在于,步骤(4)溶剂为DMF和水的混合溶剂,或DMF、水和乙醇的混合溶剂。
6.按照权利要求1的方法,其特征在于,步骤(4)溶剂为DMF和水的混合溶剂,其中DMF和水的体积比为9:1。
7.按照权利要求1-6所述的任一方法制备得到的具有气体分离性能的MOF膜。
8.按照权利要求1-6所述的任一方法制备得到的具有气体分离性能的MOF膜在氢气/二氧化碳气体的分离中的应用。
9.按照权利要求1-6所述的任一方法制备得到的具有气体分离性能的MOF膜用于氢气/二氧化碳气体的分离的方法,其特征在于,气体的进气压差为30MPa-150MPa。
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