[發(fā)明專利]一種不銹鋼網(wǎng)支撐的超疏水COF膜及制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910344241.0
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110141887B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃愛生;姜蘊哲;劉傳耀;郭浩
• 申請（專利權(quán)）人: 華東師范大學(xué)
• 主分類號: B01D17/022
• 分類號: B01D17/022
• 代理公司: 上海藍迪專利商標事務(wù)所(普通合伙) 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

1.一種不銹鋼網(wǎng)支撐的超疏水COF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： BTADHBD@Glc@POTS的超疏水COF粉末的制備

1.1：將均苯三甲醛分散在1,3,5-三甲苯中得到20-30 mg/mL的懸浮液，另將3,3'-二羥基聯(lián)苯胺溶解在N,N-二甲基乙酰胺中得到40-60 mg/mL的溶液，將二者等體積混合均勻，緩慢加入相當于總體積3-10%的6 mol/L 醋酸，在反應(yīng)釜中120℃加熱3天，過濾分離生成的沉淀物，用丙酮和四氫呋喃分別清洗沉淀物并干燥得到名為BTADHBD的COF粉末；

1.2：將步驟1.1得到的COF粉末分散在10-50 mg/mL的縮水甘油的乙醇溶液中，加入縮水甘油1.5倍質(zhì)量的三乙胺，將該反應(yīng)液在80℃下加熱3-24小時，取出后用無水乙醇清洗并干燥得到名為BTADHBD@Glc的COF粉末；

1.3：將步驟1.2得到的COF粉末分散在50-200 mg/mL的十三氟辛基三甲氧基硅烷的甲苯溶液中，將該反應(yīng)液在110℃下加熱2-4天，取出后用無水乙醇清洗并干燥得到名為BTADHBD@Glc@POTS的COF粉末；

步驟2：不銹鋼網(wǎng)支撐的超疏水COF膜的制備

2.1：使用3-氨丙基三乙氧基硅烷對經(jīng)過酸和堿清潔的不銹鋼網(wǎng)表面進行功能化修飾；

2.2：將BTA溶解在1,4-二氧六環(huán)中形成2-3 mg/mL的溶液，對步驟2.1中得到的不銹鋼網(wǎng)進行進一步功能化修飾；

2.3：將BTA分散在1,3,5-三甲苯中得到2-3 mg/mL的懸浮液，另將DHBD溶解在N,N-二甲基乙酰胺中得到4-6 mg/mL的溶液，將二者等體積混合均勻，緩慢加入二者總體積3-10%的6mol/L 醋酸，將步驟2.2得到的不銹鋼網(wǎng)放入此反應(yīng)液中，120℃加熱3天，取出后用無水丙酮和四氫呋喃分別清洗并干燥得到覆蓋有BTADHBD晶種的不銹鋼網(wǎng)；

2.4：重新配制與步驟2.3相同的溶液，將步驟2.3得到的不銹鋼網(wǎng)放入此溶液中，120℃加熱3天，取出后用無水丙酮和四氫呋喃分別清洗并干燥得到不銹鋼網(wǎng)支撐的BTADHBD膜；

2.5：將步驟2.4得到的不銹鋼網(wǎng)支撐的BTADHBD膜放置在10-50 mg/mL的縮水甘油的乙醇溶液中，加入縮水甘油1.5倍質(zhì)量的三乙胺，將該反應(yīng)液在80℃下加熱3-24小時，取出后用無水乙醇清洗并干燥得到不銹鋼網(wǎng)支撐的BTADHBD@Glc膜；

2.6：將步驟2.5得到的不銹鋼網(wǎng)支撐的BTADHBD@Glc膜放置在50-200 mg/mL的十三氟辛基三甲氧基硅烷的甲苯溶液中，將該反應(yīng)液在110℃下加熱2-4天，取出后用無水乙醇清洗并干燥得到不銹鋼網(wǎng)支撐的BTADHBD@Glc@POTS膜，即所述不銹鋼網(wǎng)支撐的超疏水COF膜。

2.一種權(quán)利要求1所述方法制得的不銹鋼網(wǎng)支撐的超疏水COF膜。

3.一種權(quán)利要求2所述不銹鋼網(wǎng)支撐的超疏水COF膜在分離液體有機物和水的應(yīng)用。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其特征在于，所述不銹鋼網(wǎng)支撐的超疏水COF膜在常溫下能夠?qū)⒒ゲ幌嗳艿囊后w有機物和水通過過濾進行分離，其油通量至少70 L/(m²·s)，在50次油水分離的循環(huán)中，分離性能不變，不銹鋼網(wǎng)能夠耐受4.4kPa的水侵入壓力。