[发明专利]一种以方钠石纳米晶为填充物的混合基质膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种以方钠石纳米晶为填充物的混合基质膜的制备方法。其技术方案是：将晶粒尺寸不超过100nm的方钠石与聚合物均匀混合，采用流延法、刮涂法或旋涂法制备出厚度为20‑80微米超薄混合基质膜。本发明的有益效果是：纳米晶晶粒尺寸小，气体扩散路径短，且分子筛纳米晶表面具有更多的羟基，亲水性更强，与疏水聚合物混合后更易在纳米晶表面形成亲水‑疏水（分子筛‑聚合物）界面，避免了聚合物对分子筛微孔的覆盖，有利于提高气体的通过性；该混合基质膜利用聚合物优秀的成膜性，方钠石纳米晶对氢气具有高选择性和高通量，以及聚合物和方钠石纳米晶间形成的避免方钠石微孔被聚合物覆盖、对方钠石微孔具有保护作用的分子筛‑聚合物两相界面，在氢气的分离、提纯等领域具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种以方钠石纳米晶为填充物的混合基质膜的制备方法，其特征是：将晶粒尺寸不超过100nm的方钠石与聚合物均匀混合，采用流延法、刮涂法或旋涂法制备出厚度为20‑80微米超薄混合基质膜，具体制备方法如下：（1）将干燥后的聚合物溶于有机溶剂，经搅拌、超声等手段，获得溶解完全的透明的聚合物铸膜液，静置，除去所有气泡；（2）将不超过70%质量分数的Na型或H型方钠石纳米晶，尺寸小于100nm，与上述聚合物铸膜液通过15‑30分钟的剧烈搅拌和2小时的常温超声进行混合，使方钠石纳米晶均匀分散在铸膜液中；（3）上述混合后的铸膜液，经静置除去所有气泡后，在干净、水平的支撑板上，通过流延法、刮涂法或旋涂法获得厚度超薄的薄膜；（4）上述薄膜经室温干燥和烘箱干燥，在60℃干燥48小时，在120℃干燥24小时，去除残余溶剂，以及真空烘箱真空干燥，在120℃，1.10‑4 torrs干燥12小时，去除膜内残余水分及溶解气体，即得到所述以方钠石纳米晶为填充物的有机‑无机混合基质膜。