[發(fā)明專利]一種多孔粒子MCM-41-ZIF-8/PDMS滲透汽化雜化膜、制備與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410081153.3
• 申請(qǐng)日: 2014-03-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103816814A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 紀(jì)樹(shù)蘭;高靜;張蓉;李建榮;秦振平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D69/12
• 分類號(hào): B01D69/12;B01D71/70;B01D67/00;B01D61/36
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

1.一種多孔粒子MCM-41-ZIF-8/PDMS滲透汽化雜化膜，其特征在于，所述的滲透汽化雜化膜中MCM-41-ZIF-8為介孔分子篩MCM-41的表面通過(guò)羥基（-OH）鍵合Zn²⁺原位生長(zhǎng)ZIF-8合成的多孔粒子MCM-41-ZIF-8，多孔粒子MCM-41-ZIF-8/PDMS滲透汽化雜化膜為硅烷偶聯(lián)劑改性后的MCM-41-ZIF-8與PDMS雜化所得的多孔粒子MCM-41-ZIF-8/PDMS滲透汽化雜化膜。

2.制備權(quán)利要求1所述的一種多孔粒子MCM-41-ZIF-8/PDMS滲透汽化雜化膜的方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）多孔粒子MCM-41-ZIF-8的合成以及改性方法：①稱取介孔分子篩MCM-41浸泡于含有Zn（NO₃）₂·6H₂O的甲醇中，抽真空條件下室溫?cái)嚢?0-30min,離心，甲醇清洗3-4次,此過(guò)程重復(fù)3-4次，得產(chǎn)物①；②將產(chǎn)物①浸泡于含有2-甲基咪唑的甲醇中，室溫?cái)嚢?.5-1h，離心，甲醇清洗2-3次，乙醇離心清洗3-4次；③將步驟②的產(chǎn)物分散在正庚烷中，向懸浮液中滴加硅烷偶聯(lián)劑，室溫反應(yīng)8-12h,離心，正庚烷清洗2-3次，干燥，研磨，待用；

（2）聚砜膜的處理方法：將工業(yè)化聚砜（PSf）膜用去離子水清洗后，置于乙醇質(zhì)量含量為30wt.%的乙醇/水溶液中浸泡12-24h，取出，烘干，再置于去離子水浸泡6-24h,待用；

（3）有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化復(fù)合膜的制備：首先，將PDMS溶于有機(jī)溶劑中，攪拌1-2h，然后加入步驟（1）所得疏水改性多孔粒子MCM-41-ZIF-8，其中疏水改性多孔粒子MCM-41-ZIF-8與PDMS的質(zhì)量比例為1:20-3:10，超聲分散得到懸浮液，將交聯(lián)劑、催化劑滴加到以上配制的懸浮液中，攪拌均勻得鑄膜液，利用涂覆法將鑄膜液復(fù)合至經(jīng)步驟（2）預(yù)處理的基膜上，置于干燥的空氣中自然晾干，在90℃的烘箱中干燥8-12h。

3.按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于，步驟（1）中含有Zn（NO₃）₂·6H₂O的甲醇優(yōu)選每2.9g?Zn（NO₃）₂·6H₂O對(duì)應(yīng)200ml甲醇。

4.按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于，硅氮烷偶聯(lián)劑優(yōu)選為1,1,3,3-四甲基二硅氮烷、1,3-二正辛基四甲基硅氮烷中的任意一種。

5.按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于，步驟（1）中所述的硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量?jī)?yōu)選為1:0.5-1:2之間。

6.按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于，步驟（3）中所述的PDMS的黏度優(yōu)選在3000mPa·S-10000mPa·S之間。

7.按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于，步驟（3）中所述的有機(jī)溶劑優(yōu)選為甲苯、氯苯、正庚烷的任意一種。

8.按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于，步驟（3）中所述的交聯(lián)劑優(yōu)選為正硅酸乙酯和辛基三甲氧基硅烷中的任意一種，步驟（3）中所述的催化劑優(yōu)選為二丁基錫月桂酸。

9.按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于，PDMS、交聯(lián)劑、催化劑的質(zhì)量比優(yōu)選為（1-3）:（0.1-0.5）:（0.005-0.02）。

10.權(quán)利要求1所述的一種多孔粒子MCM-41-ZIF-8/PDMS滲透汽化雜化膜用于醇水的分離。