[發(fā)明專利]一種MOP/氫氧化物陶瓷復(fù)合膜、制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810351009.5
• 申請(qǐng)日: 2018-04-18
• 公開（公告）號(hào): CN108579468B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝亞勃;柳璐;王乃鑫;安全福;李建榮;劉紅霞;束倫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D71/06
• 分類號(hào): B01D71/06;B01D71/02;B01D69/12;B01D61/36;B01D67/00
• 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: 張立改

1.一種MOP/氫氧化物陶瓷復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將清洗干凈的陶瓷基底浸漬于鹽酸多巴胺溶液中進(jìn)行預(yù)處理1～60min，取出后用大量的去離子水洗滌浸泡多次直至完全洗去表面的聚多巴胺，最后在烘箱中真空干燥；

(2)配制金屬氫氧化物的前驅(qū)體溶液；前驅(qū)體溶液為金屬可溶性無(wú)機(jī)鹽和氨類的堿性試劑的水溶液；

(3)將步驟(1)處理后的陶瓷基底置于步驟(2)所制備的前驅(qū)體溶液中，放入反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)進(jìn)行原位生長(zhǎng)；經(jīng)過一段時(shí)間的反應(yīng)，將陶瓷基底從反應(yīng)釜中取出后用去離子水反復(fù)沖洗，放入烘箱中進(jìn)行真空干燥，即制得金屬氫氧化物納米陣列薄膜；

(4)將MOP溶解于溶劑中進(jìn)行磁力攪拌，制得鑄膜液，通過動(dòng)態(tài)自組裝成膜法將MOP填充于步驟(3)制備的氫氧化物納米陣列薄膜中，制得MOP/氫氧化物陶瓷復(fù)合膜。

2.按照權(quán)利要求1所述的一種MOP/氫氧化物陶瓷復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述的陶瓷基底材料為Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂或SiO₂氧化物，有平板、管式和中空纖維三種形式，所述的管式基底孔徑為10納米到1微米之間。

3.按照權(quán)利要求1所述的一種MOP/氫氧化物陶瓷復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，步驟(1)中鹽酸多巴胺溶液為包含三羥甲基氨基甲烷、鹽酸多巴胺、CuSO₄和H₂O₂的水溶液，其中各自的濃度分別為三羥甲基氨基甲烷0.01-0.1mol/L、鹽酸多巴胺0.5-5g/L、CuSO₄0.001-0.01mol/L、H₂O₂0.01-0.1mol/L。

4.按照權(quán)利要求1所述的一種MOP/氫氧化物陶瓷復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述的前驅(qū)體溶液中金屬鹽的濃度為0.02mol/L～0.06mol/L，金屬鹽與氨類的堿性試劑的摩爾濃度為3:1-1:3。

5.按照權(quán)利要求1所述的一種MOP/氫氧化物陶瓷復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述的原位生長(zhǎng)的反應(yīng)溫度為80℃～120℃，反應(yīng)時(shí)間為1h～24h。

6.按照權(quán)利要求1所述的一種MOP/氫氧化物陶瓷復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所得金屬氫氧化物為納米片層狀結(jié)構(gòu)，且與陶瓷基底形成垂直陣列結(jié)構(gòu)。

7.按照權(quán)利要求1所述的一種MOP/氫氧化物陶瓷復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所得金屬氫氧化物選自Co(OH)₂、Ni(OH)₂。

8.按照權(quán)利要求1所述的一種MOP/氫氧化物陶瓷復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，步驟(4)中所述的鑄膜液的濃度為1.7g/L～5.5g/L，動(dòng)態(tài)自組裝的時(shí)間為5min～20min；鑄膜液所用的溶劑為能夠溶解所述的分子MOP的溶劑；步驟(4)分子MOP選自tBu-MOP、SO₃-MOP和OH-MOP中的一種或幾種。

9.按照權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的方法制備得到的MOP/氫氧化物陶瓷復(fù)合膜。

10.按照權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的方法制備得到的MOP/氫氧化物陶瓷復(fù)合膜的應(yīng)用，用于芳烴/烷烴混合體系滲透汽化分離。