[發明專利]一種金屬-有機骨架膜制備液和膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202010076542.2
• 申請日: 2020-01-23
• 公開（公告）號: CN111218679B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 張凱;楊仕超;馬揚
• 申請（專利權）人: 廣東省建筑科學研究院集團股份有限公司
• 主分類號: C23C22/34
• 分類號: C23C22/34;C23C22/56;C23C22/76;C23C22/73
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 李海波

1.一種金屬-有機骨架膜制備液，其特征在于，包含以下組分：

分子中具有芳香環和至少兩個酚羥基的有機化合物A或其水合物；

離子化合物B；

含氟化錳的混合溶液C；

含鉀離子或鈉離子的無機鹽D；

所述的有機化合物A選自3,4,5-三羥基苯甲酰胺、3,4,5-三羥基苯甲酸、3,4,5-三羥基苯甲醛和2,4,6-三羥基苯甲酸中的一種或多種；

所述的離子化合物B選自氟鋯酸和/或氟鋯酸鹽，包括氟鋯酸鉀、氟鋯酸鈉和氟鋯酸銨中的一種或多種；或選自氟鈦酸和/或氟鈦酸鹽，包括氟鈦酸鉀、氟鈦酸鈉和氟鈦酸銨中的一種或多種。

2.根據權利要求1所述的金屬-有機骨架膜制備液，其特征在于，還包括快速滲透劑E。

3.根據權利要求2所述的金屬-有機骨架膜制備液，其特征在于，各組分的摩爾濃度為：

分子中具有芳香環和至少兩個酚羥基的有機化合物A或其水合物 0.2～1.0mmol/L；

含鋯和/或鈦、氟元素的離子化合物B 0.1～0.5mmol/L；

含氟化錳的混合溶液C 0.1～0.5mmol/L；

含鉀離子或鈉離子的無機鹽D 0.1～0.5mmol/L；

快速滲透劑E 2×10^-6～6×10^-6 mmol/L；

其中混合溶液C的濃度以其中的錳離子濃度計算。

4.根據權利要求3所述的金屬-有機骨架膜制備液，其特征在于，所述的有機化合物A為3,4,5-三羥基苯甲酸。

5.根據權利要求3所述的金屬-有機骨架膜制備液，其特征在于，所述的混合溶液C由二水氟化錳溶于稀硫酸制得。

6.根據權利要求3所述的金屬-有機骨架膜制備液，其特征在于，所述的無機鹽D選自硫酸鈉、硫酸鉀、氟化鈉、氟化鉀、六氟鋁酸鈉、六氟氯酸鉀等中的一種或多種。

7.根據權利要求3所述的金屬-有機骨架膜制備液，其特征在于，所述的快速滲透劑E為順丁烯二酸二異辛酯磺酸鹽。

8.一種金屬-有機骨架膜，其特征在于，其由權利要求1～7任一項所述的金屬-有機骨架膜制備液制成。

9.一種金屬-有機骨架膜的制備方法，其特征在于，包括使用浸泡、噴淋或涂覆的方式，使權利要求1～7任一項所述的金屬-有機骨架膜制備液在金屬表面形成金屬-有機骨架膜。

10.根據權利要求9所述的金屬-有機骨架膜的制備方法，其特征在于，在制備所述的金屬-有機骨架膜前，對金屬表面進行蝕刻處理，蝕刻量不低于1.2g/m²。

11.根據權利要求10所述的金屬-有機骨架膜的制備方法，其特征在于，所述的金屬-有機骨架膜制備液pH值調節至2.6～4.2，當采用浸泡方式處理時，處理時間為2～12min；采用噴淋方式處理時，處理時間為20～60s，噴淋壓力小于0.05MPa；采用涂覆方式處理時，處理時間為10～20s。

12.根據權利要求11所述的金屬-有機骨架膜的制備方法，其特征在于，所述的金屬-有機骨架膜制備液pH值調節至2.6～4.0，當采用浸泡方式處理時，處理時間為2～10min；采用噴淋方式處理時，處理時間為25～50s，噴淋壓力小于0.05MPa；采用涂覆方式處理時，處理時間為15～20s。

13.根據權利要求10所述的金屬-有機骨架膜的制備方法，其特征在于，在浸泡/或噴淋/或涂覆處理后，對金屬-有機骨架膜進行烘干處理，以進一步加快所述金屬-有機骨架膜的成型，烘干溫度為80～120℃，烘干時間為10～20min。

14.根據權利要求13所述的金屬-有機骨架膜的制備方法，其特征在于，烘干溫度為85～100℃。