[發明專利]一種共價有機骨架IISERP-COOH-COF1膜及制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910140383.5
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN109821422B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 黃愛生;劉傳耀;姜蘊哲;郭浩
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D69/12;C02F1/44;C02F103/08
• 代理公司: 上海藍迪專利商標事務所(普通合伙) 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

1.一種共價有機骨架IISERP-COOH-COF1膜的制備方法，其特征在于，該方法包括以下具體步驟：

步驟1：基體表面修飾

將氧化鋁陶瓷管基體放入3-氨丙基三乙氧基硅烷即APTES與甲苯的混合溶液中，110℃水熱反應60~90分鐘；其中，APTES與甲苯的摩爾比為：1～2∶400～410；

步驟2：修飾后的基體表面制備晶種層

以APTES作為基體與IISERP-COF1晶體之間的鏈接劑，在經APTES修飾的三氧化二鋁陶瓷管表面制備IISERP-COF1晶種層；具體為：配制共價有機框架晶體母液；將經APTES修飾的三氧化二鋁陶瓷管浸入母液中，120℃水熱反應20-30h；取出并用無水丙酮沖洗干凈后室溫條件下干燥；其中，所述晶體母液為間苯三酚三醛、2,5-二氨基三氮唑、N,N-二甲基乙酰胺、1,4-二氧六環、醋酸與水的混合溶液；間苯三酚三醛∶2,5-二氨基三氮唑∶N,N-二甲基乙酰胺∶1,4-二氧六環∶醋酸∶水的摩爾比為：1～2∶0.6～0.8∶400～500∶3500～4000∶120～150∶800～900；

步驟3：二次生長晶種膜

在含有IISERP-COF1晶種層的三氧化二鋁陶瓷管表面進行二次生長；具體為：配制共價有機框架晶體母液；將晶體母液倒入放有步驟2中得到的表面含有晶種層的三氧化二鋁陶瓷管的反應釜中，將反應釜放置烘箱或者微波反應器中，120℃水熱反應50-80h；取出并用無水丙酮沖洗干凈后室溫條件下干燥；其中，所述晶體母液為間苯三酚三醛、2,5-二氨基三氮唑、N,N-二甲基乙酰胺、1,4-二氧六環、醋酸與水的混合溶液；間苯三酚三醛∶2,5-二氨基三氮唑∶N,N-二甲基乙酰胺∶1,4-二氧六環∶醋酸∶水的摩爾比為：1～2∶0.6～0.8∶200～250∶1700～2000∶60～80∶400～500；

步驟4：基體表面進行修飾合成

在二次生長有IISERP-COF1膜的三氧化二鋁陶瓷管表面進行功能化后修飾，得到所述共價有機骨架IISERP-COOH-COF1膜；具體為：配制丁二酸酐合成液；將合成液倒入放有步驟3中得到的表面含有IISERP-COF1膜的三氧化二鋁陶瓷管的反應釜中，將反應釜放置烘箱中，在60℃水熱反應1~2天；取出并用無水丙酮沖洗干凈后室溫條件下干燥；其中，合成液為丁二酸酐與丙酮的混合液；丁二酸酐與丙酮的摩爾比為：1～2∶10～15。

2.一種權利要求1所述方法制得的共價有機骨架IISERP-COOH-COF1膜。

3.一種權利要求1所述的IISERP-COOH-COF1膜在海水淡化中的應用。

4.根據權利要求3所述的應用，其特征在于，該膜用于海水淡化，在室溫和2bar操作壓力下，Na₂SO₄離子截留率為96.27 %，水通量為0.55 L·m^-2·h^-1·bar^-1。