[发明专利]一种宏尺寸连续MOF膜材料、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种宏尺寸连续MOF膜材料的制备方法，包括以下步骤：

A)将高分子基底材料浸入马来酸酐的有机溶液中，进行辐照处理，得到接枝有马来酸酐的高分子基底；

所述高分子基底材料为高分子无纺布或者高分子多孔膜；所述高分子基底材料的种类为超高分子量聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯和聚酰亚胺中的一种或几种；

所述步骤A)中的辐照处理的辐射剂量为5～20kGy；辐射剂量率为10～90Gy/min；

所述接枝有马来酸酐的高分子基底的马来酸酐的摩尔面密度σ_molar满足式I关系：

式1中，a为相邻成核点间的距离，a在MOF晶格中相邻两点的距离之间；BET是高分子基底的比表面积；ρ是高分子基底的质量面密度；A是阿伏伽德罗常数；σ_molar为摩尔面密度；

B)将锆盐、氰基修饰的有机配体和所述步骤A)中的接枝有马来酸酐的高分子基底混合，进行反应，得到连续MOF接枝膜材料；

所述氰基修饰的有机配体按照以下步骤制备得到：

将有机配体与碱性试剂在水中混合，调节pH值至5.0～5.5，再加入丙烯腈和对苯二酚，加热体系进行反应，然后调节pH值至2.0～3.0，对固体进行过滤、洗涤和干燥，得到氰基修饰的有机配体；

所述有机配体具有式I～V所示结构中的一种或几种：

式V中，M为Zr、Fe、Al、Cr、Cu或Zn；

C)将所述步骤B)中的连续MOF接枝膜材料进行偕胺肟化，得到宏尺寸连续MOF膜材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤B)中碱性试剂为氢氧化钠、氢氧化钾；所述有机配体与碱性试剂的摩尔比为1：(1.5～2)。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤B)中有机配体与丙烯腈的摩尔比为1：(2～5)；所述对苯二酚与丙烯腈的摩尔比为(0.2～2)：100。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氰基修饰的有机配体的制备过程中，反应的温度为90～105℃；反应的时间为10～20小时。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤B)中，所述锆盐和氰基修饰的有机配体的摩尔比为1：(0.5～1.5)。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤C)中偕胺肟化具体为：

将所述步骤B)中的MOF接枝材料与含有盐酸羟胺和乙二胺的乙醇溶液混合，加热至回流进行反应，得到水中提铀用MOF膜材料。

7.如权利要求1～6任意一项所述的制备方法制得的宏尺寸连续MOF膜材料。

8.如权利要求7所述的宏尺寸连续MOF膜材料在吸附溶液中铀的应用。