[發明專利]疏水高分子涂層修飾的配位聚合物膜材料、制備方法及其應用

在審

• 申請號: 201610187493.3
• 申請日: 2016-03-29
• 公開（公告）號: CN105771697A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 康子曦;范黎黎;王灑灑;張亮亮;孫道峰
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: B01D71/62
• 分類號: B01D71/62;B01D67/00;B01D53/02;C01B3/50
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉世純;王恩遠

1.一種經過疏水高分子涂層表面修飾的配位聚合物膜材料的制備方法，其步驟 如下：

(1)配位聚合物膜材料的制備

①Ni(L-asp)(H₂O)₂的制備：將NiCO₃和L-asp按1：0.5～2的質量比加入 到水中，加熱攪拌使其完全溶解，并保持在80～100℃條件下使水不斷 蒸發，待有晶體析出時，停止加熱，自然冷卻到室溫后在0～5℃下保持 5～20小時使晶體全部析出，過濾并在室溫下自然干燥得到 Ni(L-asp)(H₂O)₂；

②晶種生長：將質量比為1：0.1～10：0.1～10：1～100的L-asp、bipy或 pz、水和甲醇混合攪勻后得到反應母液，將清洗好的單層鎳網載體水平 浸入反應母液中，在100～200℃條件下原位生長1～5天，之后冷卻至 室溫，從而得到生長有配位聚合物Ni₂(L-asp)₂bipy或Ni₂(L-asp)₂pz晶 種的單層鎳網載體；

③二次生長：將質量比為1：0.1～10：1～100：1～100的Ni(L-asp)(H₂O)₂、 bipy或pz、水和甲醇混合攪勻后得到反應母液，將步驟2)得到的生 長有配位聚合物Ni₂(L-asp)₂bipy或Ni₂(L-asp)₂pz晶種的單層鎳網載體 豎直浸入該反應母液中，100～200℃條件下原位生長1～5天，之后冷卻 至室溫，從而得到二次生長有配位聚合物Ni₂(L-asp)₂bipy或 Ni₂(L-asp)₂pz膜的單層鎳網載體；

④膜的活化：將二次生長有配位聚合物Ni₂(L-asp)₂bipy或Ni₂(L-asp)₂pz 膜的單層鎳網載體在100～200℃條件下干燥5～10小時，取出自然冷卻 到室溫，從而得到去除水和甲醇客體分子的活化好的配位聚合物 Ni₂(L-asp)₂bipy或Ni₂(L-asp)₂pz膜材料；

(2)疏水高分子表面修飾

將活化好的配位聚合物Ni₂(L-asp)₂bipy或Ni₂(L-asp)₂pz膜材料放置在容 器中，在膜材料下面墊有疏水高分子PDMS，PDMS與Ni(L-asp)(H₂O)₂的質量比為0.01～100：1，容器密閉后在60～150℃溫度下預加熱10～60 分鐘；然后升溫至150～250℃進行表面修飾1～2小時，從而得到經過疏水 高分子涂層表面修飾的Ni₂(L-asp)₂bipy或Ni₂(L-asp)₂pz配位聚合物膜材 料；

其中，L-asp為天冬氨酸，bipy為4,4-聯吡啶，pz為吡嗪，PDMS為聚二甲 基硅氧烷。

2.一種經過疏水高分子涂層表面修飾的配位聚合物膜材料，其特征在于：是由 權利要求1所述的方法制備得到。

3.權利要求2所述的經過疏水高分子涂層表面修飾的配位聚合物膜材料在重整 氣分離方面的應用。

4.如權利要求3所述的經過疏水高分子涂層表面修飾的配位聚合物膜材料在重 整氣分離方面的應用，其特征在于：用于混合氣體H₂/CO₂、H₂/CH₄或H₂/N₂)的 分離。

5.如權利要求3所述的經過疏水高分子涂層表面修飾的配位聚合物膜材料在重 整氣分離方面的應用，其特征在于：用于在重整氣條件下氫氣和其他氣體的分離。