[发明专利]一种无缺陷耐污染锆基金属有机框架膜的制备方法及应用

权利要求书

1.一种无缺陷耐污染锆基金属有机框架膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：

(1)金属氧化物修饰层的制备

(1.1)对中空纤维陶瓷载体进行清洗，并充分干燥；

(1.2)二氧化钛修饰层的制备；以水为分散相，配制质量分数为10-20％的二氧化钛悬浮液，使用“浸渍涂覆-烧结”工艺在中空纤维陶瓷载体表面引入二氧化钛修饰层；其中，浸渍时间为5-10s，烧结温度为500-900℃，重复上述过程2-3次以获得完整的二氧化钛中间改性层；

(2)UiO-66膜的制备

(2.1)UiO-66纳米晶体的原位播种；将氯化锆和对苯二甲酸依次以5-10mmol·L^-1的浓度溶解在N,N-二甲基甲酰胺溶剂中，随后向其中加入冰乙酸，使溶液中乙酸浓度达到0.4-1.2mol·L^-1，充分搅拌后配置成反应母液；随后，将反应母液以及步骤(1)得到的金属氧化物修饰的载体共同置于反应釜中，在100-150℃的条件下反应1-2天，获得表面均匀分布UiO-66纳米晶种的载体；

(2.2)UiO-66的二次生长成膜；为获得致密无缺陷的UiO-66分离膜，将原位播种完毕的载体置于UiO-66膜反应母液中进行二次生长；此过程中，按照氯化锆：对苯二甲酸：水：乙酸：N,N-二甲基甲酰胺＝1:1:0.5-2:100-200:500-800的摩尔比例配置UiO-66膜反应母液，随后将UiO-66膜反应母液与表面均匀分布UiO-66纳米晶种的载体共同置于反应釜中，在100-150℃的条件下反应2-3天，以获得致密无缺陷的UiO-66膜；

(3)UiO-66膜的亲水改性

(3.1)PVA改性溶液的配置；向去离子水中加入PVA以及P(AA-AMPS)，配置成质量分数为0.3-0.5wt.％的溶液，其中PVA与P(AA-AMPS)的质量比为1.5-2.5，调节溶液pH小于3；将溶液混匀后，静置24h进行脱泡，获得PVA改性溶液；

(3.2)PVA改性层的制备；PVA改性层通过浸渍涂覆工艺引入；将制备好的UiO-66膜浸入PVA改性溶液中以在其表面引入PVA改性层；待膜在室温完全干燥后，在80-120℃下处理10-30min使PVA充分交联，即得无缺陷耐污染锆基金属有机框架膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的中空纤维陶瓷载体为氧化铝膜、氧化锆膜或莫来石膜。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的二氧化钛修饰层替换为γ-氧化铝修饰层。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的PVA改性层由聚多巴胺层替换。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的PVA改性层由聚多巴胺层替换。

6.一种无缺陷耐污染锆基金属有机框架膜用于基于渗透蒸发技术的高盐废水处理过程。