[发明专利]一种掺杂Li的HKUST-1膜材料的制备方法及应用

摘要

本发明公开了一种掺杂Li的HKUST‑1膜材料的制备方法及应用，属于膜分离技术领域，本发明利用廉价的硝酸锂掺杂的Li/HKUST‑1制备一种金属有机骨架（MOFs）复合膜可用于气体分离，将Li/HKUST‑1作为添加剂与聚醚砜的铸膜液共混刮膜，通过相转化法制备MOFs复合膜，本制膜过程简单，得到的复合膜同时具备了MOFs和聚醚砜的优势，膜抗污染性能好，本发明首次用Li/HKUST‑1制备MOFs复合膜，研究出一种金属有机骨架复合膜，可用于气体分离，分离效果较好。

主权项

1.一种掺杂Li的HKUST‑1膜材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）HKUST‑1的制备：将硝酸铜和均苯三甲酸溶解于混合有机相中得到混合溶液A，其中混合有机相为N,N‑二甲基甲酰胺、乙醇和水的有机混合物，将混合溶液A置于聚四氟乙烯反应釜中并在温度为70~100℃下反应24~36h，然后过滤，得到沉淀物和滤液，并采用甲醇洗涤沉淀物，然后真空干燥，得到HKUST‑1材料；（2）将步骤（1）得到的HKUST‑1材料进行真空加热活化，然后浸渍于0.5~3.5mol/L的硝酸锂和乙醇的混合溶液中，在室温下搅拌24~48h，过滤，并用乙醇洗涤沉淀物，然后真空烘干，得到Li/HKUST‑1材料；（3）将步骤（2）得到的Li/HKUST‑1材料添加到聚醚砜的铸膜液中，通过相转化法刮膜，在35~60℃凝固浴中转化成膜；然后将膜用去离子水清洗3~5天，每8小时换一次新鲜的去离子水，最后得到掺杂Li的HKUST‑1膜材料，即MOFs复合膜，并用去离子水进行保存。