[发明专利]一种金属有机框架纳米片夹层正渗透膜及其制备方法

权利要求书

1.一种金属有机框架纳米片夹层正渗透膜，其特征在于，所述金属有机框架纳米片夹层正渗透膜为基膜、Zr-BTB金属有机框架纳米片和聚酰胺层构成的三明治结构；

其中，所述基膜表面负载有所述Zr-BTB金属有机框架纳米片，所述Zr-BTB金属有机框架纳米片表面聚合有所述聚酰胺层。

2.一种权利要求1所述的金属有机框架纳米片夹层正渗透膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取小分子二胺单体的水相溶液、多元酰氯的有机相溶液以及表面沉积有Zr-BTB金属有机框架纳米片的基膜；

将所述表面沉积有Zr-BTB金属有机框架纳米片的基膜浸泡在所述小分子二胺单体的水相溶液中并保持第一预设时长后，去除多余液体并晾干，获得晾干后的基膜；

将所述晾干后的基膜浸泡在所述多元酰氯的有机相溶液内并保持第二预设时长，以发生界面聚合反应形成聚酰胺层，获得金属有机框架纳米片夹层正渗透膜。

3.根据权利要求2所述的一种金属有机框架纳米片夹层正渗透膜的制备方法，其特征在于，

所述水相溶液中，小分子二胺单体为间苯二胺、哌嗪或多巴胺；

所述有机相溶液中，多元酰氯为均苯三甲酰氯，有机溶剂为正己烷；

所述基膜的材质为尼龙、聚醚砜或聚偏氟乙烯。

4.根据权利要求3所述的一种金属有机框架纳米片夹层正渗透膜的制备方法，其特征在于，

所述水相溶液中，小分子二胺单体的质量百分比浓度为1.5％～3％；

所述有机相溶液中，多元酰氯的质量百分比浓度为0.15％～0.3％；

所述表面沉积有Zr-BTB金属有机框架纳米片的基膜中，Zr-BTB金属有机框架纳米片的含量为0.003980mg/cm²～0.015923mg/cm²；

所述第一预设时长为3min～10min；

所述第二预设时长为45s～60s。

5.根据权利要求2所述的一种金属有机框架纳米片夹层正渗透膜的制备方法，其特征在于，所述将所述晾干后的基膜浸泡在所述多元酰氯的有机相溶液内并保持第二预设时长，以发生界面聚合反应形成聚酰胺层，获得金属有机框架纳米片夹层正渗透膜之后，还包括：

将金属有机框架纳米片夹层正渗透膜在45℃～85℃下热处理1min～6min，获得最终的金属有机框架纳米片夹层正渗透膜。

6.根据权利要求2所述的一种金属有机框架纳米片夹层正渗透膜的制备方法，其特征在于，所述表面沉积有Zr-BTB金属有机框架纳米片的基膜的获取步骤包括：

获取Zr-BTB金属有机框架纳米片；

基于Zr-BTB金属有机框架纳米片的水溶液，采用真空抽滤的方式，将Zr-BTB金属有机框架纳米片沉积于基膜的表面，获得表面沉积有Zr-BTB金属有机框架纳米片的基膜；

其中，获取Zr-BTB金属有机框架纳米片的步骤包括：

室温下，将苯甲酸溶于二甲基甲酰胺中，一次超声后，再加入四氯化锆和1，3，5-三(羧基苯)苯甲酸和超纯水，二次超声后获得混合液；

将获得的混合液置于85℃～175℃温度下，反应14h～52h，获得初始金属有机框架纳米片堆积体；

采用超声、离心的方式，将所述初始金属有机框架纳米片堆积体先后进行洗涤和剥离，获得Zr-BTB金属有机框架纳米片。

7.根据权利要求6所述的一种金属有机框架纳米片夹层正渗透膜的制备方法，其特征在于，所述基于Zr-BTB金属有机框架纳米片的水溶液，采用真空抽滤的方式，将Zr-BTB金属有机框架纳米片沉积于基膜的表面，获得表面沉积有Zr-BTB金属有机框架纳米片的基膜的步骤中，真空抽滤的压力为0.01Mpa～0.06Mpa。