[发明专利]一种基于多巴胺UiO-66膜的改性方法

摘要

本发明公开了一种基于多巴胺UiO‑66膜的改性方法。该方法将多孔基底用固定架垂直浸泡于由氯化锆、对苯二甲酸溶解于N,N‑二甲基甲酰胺所配置的前体溶液中，在恒温条件下热处理48‑96h；超声处理3～30s，获得带有晶种的基底；将沉积有晶种的基底按上述同样的方式再热处理至少两次，直至获得连续的UiO‑66膜；将制得膜经首次浸泡和再次浸泡获得接枝了聚多巴胺的UiO‑66膜，所述两次浸泡用的多巴胺溶液浓度相同，在6.54～26.1mmol/L范围内优选，浸泡时间在6～12h范围内优选。本发明所提供的改性方法简便、高效、易操作，改性UiO‑66膜的选择性和通量都获得了极大提升；在MOF膜的生产和气体分离膜的应用中具有环境友好、节能等特点，在CO2的捕集应用中展现出极高的工业化应用前景。

主权项

1.一种基于多巴胺UiO‑66膜的改性方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤一：UiO‑66膜制备(1)前体溶液的制备将氯化锆、对苯二甲酸溶解于N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)中，并加入去离子水，使其充分溶解，获得澄清的前体溶液并将其转移至水热釜中；(2)热处理将多孔基底用固定架垂直浸泡于所配置的前体溶液中，在恒温条件下热处理48‑96h，热处理完成后并自然冷却；所述的多孔基底选用阳极氧化铝多孔基底或者中空纤维基底；(3)超声处理超声处理时间为3～30s，以去除结合力较差的UiO‑66颗粒，获得带有晶种的基底；(4)形成连续UiO‑66膜将沉积有晶种的基底以步骤一(2)同样的方式热处理至少两次，至获得连续的UiO‑66膜，将膜先用DMF清洗，再用甲醇清洗，室温干燥备用；步骤二：多巴胺改性(1)首次浸泡将步骤一制备得到的UiO‑66膜浸泡于浓度为6.54～26.1mmol/L的多巴胺溶液中，首次多巴胺浸泡时间为3～12h，直至多巴胺充分进入UiO‑66膜的无选择性晶界和针孔中；(2)聚多巴胺(PDA)接枝聚合将浓度为6.54～26.1mmol/L的多巴胺溶液于10mmol/L的Tris‑Hcl缓冲溶液中，调节pH至8～9，再将(1)首次浸泡过后的UiO‑66再次浸泡于上述混合溶液中，浸泡时间为6～12h，使多巴胺自发聚合成聚多巴胺并沉积在UiO‑66上；(3)清洗将UiO‑66膜取出，并用去离子水清洗，室温干燥得到接枝了聚多巴胺的UiO‑66膜(PDA/UiO‑66)。