[发明专利]一种MAF-4金属有机框架膜及其应用

权利要求书

1.一种MAF-4型金属有机框架膜，其特征在于，采用如下方法制备得到：

S1.制备氧化锌支撑体：将质量分数为2～5% 的聚乙烯醇水溶液加入到氧化锌中，压片，煅烧后得到氧化锌支撑体，其中，聚乙烯醇水溶液与氧化锌质量比为1：（8~20）；

S2.制备晶种化支撑体：将含MAF-4的水溶液涂覆在S1中的氧化锌支撑体，其中，含MAF-4的水溶液中，MAF-4与水的质量比为（0.2～0.5）：1；

S3. MAF-4膜的制备：将含2-甲基咪唑的水溶液加入含锌盐的水溶液中，再和S2中所得到的晶种化支撑体一起加入反应容器中进行水热反应，反应完成后洗涤后即得所述MAF-4型金属有机框架膜；其中，2-甲基咪唑与锌盐的摩尔比例为（4～6）：1；水与锌盐摩尔比为（400～600）：1，反应的温度为15~50℃，反应的时间为2~10 h。

2.根据权利要求1所述的MAF-4金属有机框架膜，其特征在于，S1中所述的聚乙烯醇水溶液质量分数为3～4% 。

3.根据权利要求1所述的MAF-4金属有机框架膜，其特征在于，S2中MAF-4与水的质量比为（0.2～0.4）：1。

4.根据权利要求1所述的MAF-4金属有机框架膜，其特征在于，S3中锌盐为Zn(NO₃)₂·6H₂O或ZnCl₂，2-甲基咪唑与锌盐的摩尔比例为（4.5～6）：1；水与锌盐摩尔比为（400～480）：1。

5.根据权利要求1所述的MAF-4金属有机框架膜，其特征在于，S1中压片为在20~40MPa下保持2~6min，煅烧为在500~600℃下煅烧8~15 h。

6.根据权利要求1所述的MAF-4金属有机框架膜，其特征在于，S3中反应容器为聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜。

7.权利要求1所述的MAF-4型金属有机框架膜在分离H₂/CO₂中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，将所述MAF-4型金属有机框架膜作为分离膜置于膜组件中，调节进料侧原料气摩尔浓度范围为50%~100%, 分离膜两侧压差范围为0.1～0.5 MPa，分离温度为0～150℃。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，分离膜两侧压差范围为0.1～0.3 Mpa，分离温度范围为25～125℃。

10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，将MAF-4型金属有机框架膜应用于水煤气法制氢，用以提升制氢效率。