[發(fā)明專利]一種含石墨烯金屬有機骨架致密氣體分離雜化材料及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810293692.1
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108499534B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設計）人: 李勝
• 申請（專利權(quán)）人: 南寧學院
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;B01D53/02
• 代理公司: 貴州派騰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 52114
• 代理人: 谷慶紅

1.一種含石墨烯金屬有機骨架致密氣體分離雜化材料，其特征在于，該材料以聚氨酯泡沫材料作為基底，以MIL-53作為雜化膜主要成分，輔以石墨烯構(gòu)成，所述聚氨酯泡沫材料，其木質(zhì)素含量1％-2％；所述石墨烯是氧化石墨烯，其粒徑是1nm，并通過如下制備方法制備得到：

(1)將聚氨酯基底，經(jīng)過臭氧處理，然后浸漬在(1.5-2.5)mg/mL多巴胺溶液中20-30h，保持溫度20-30℃；

(2)浸漬完畢后用去離子水清洗聚氨酯基底，然后將清洗好的聚氨酯基底水平浸漬在比例為1:1:1的Al(NO₃)₃、對苯二甲酸和乙醇混合溶液20-30h，在室溫下靜置3h，然后放入鐵氟龍反應釜中，在溫度為95-105℃下加熱至液體蒸發(fā)完畢，得到MIL-53膜及其基底；

(3)將石墨烯溶解在蒸餾水中，經(jīng)過攪拌和超聲波振動3-5h使其分散均勻，通過離心除去其中較大顆粒和雜質(zhì)，將石墨烯顆粒加入到多巴胺溶液中2-4h，之后與聚乙烯吡咯烷酮混合均勻；

(4)將步驟(2)得到的MIL-53膜及其基底取出，將步驟(3)得到的石墨烯溶液均勻噴涂在MIL-53膜表面，噴涂完后，在28-32℃溫度下干燥至完全干燥，然后重復噴涂，共噴涂4-6遍。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含石墨烯金屬有機骨架致密氣體分離雜化材料，其特征在于，所述聚氨酯泡沫材料，是用甘蔗渣液化制備的多元醇合成的生物質(zhì)硬質(zhì)聚氨酯泡沫體。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含石墨烯金屬有機骨架致密氣體分離雜化材料，其特征在于，所述聚氨酯基底，是通過如下方法制備的：

(1)將聚乙二醇、丙三醇和濃硫酸按摩爾比30:7:1在20℃下混合均勻，然后升溫至150℃，加入甘蔗渣，反應2h；

(2)反應完成后將產(chǎn)物自然冷卻，將反應得到的多元醇與催化劑、表面活性劑和發(fā)泡劑按照傳統(tǒng)聚氨酯制備方式制備成生物質(zhì)硬質(zhì)聚氨酯泡沫體。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含石墨烯金屬有機骨架致密氣體分離雜化材料，其特征在于，所述步驟(2)，反應完成后，如溶液呈酸性，可加入堿性物中和。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含石墨烯金屬有機骨架致密氣體分離雜化材料，其特征在于，所述步驟(2)，控制最終得到的生物質(zhì)硬質(zhì)聚氨酯泡沫體的木質(zhì)素含量在1％-2％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含石墨烯金屬有機骨架致密氣體分離雜化材料，其特征在于，所述臭氧濃度是15-25mg/L。