[發明專利]一種ZIF-8/功能性離子液體膜分離材料的制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010545427.5
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111659269A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 易群;史利娟;吳玉程;段媛媛;高麗麗;單媛媛;齊凱;李聰明;王曉波
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: B01D71/06
• 分類號: B01D71/06;B01D71/82;B01D53/22;B01D67/00;B01D69/02
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 申艷玲

1.一種ZIF-8/功能性離子液體膜分離材料的制備方法，其特征在于：采用反向滲透法，將金屬-有機骨架材料ZIF-8負載到高分子載體材料上成膜；通過蝕刻法在ZIF-8膜引入吸附溶解能力強、化學穩定性高、結構靈活的功能性離子液體。

2.根據權利要求1所述的ZIF-8/功能性離子液體膜分離材料的制備方法，其特征在于：

步驟一：反向滲透法制備ZIF-8膜：

將二甲基咪唑溶解于有機溶劑中；將六水合硝酸鋅溶解于有機溶劑中；將兩種液體分別加入膜合成裝置的兩個分液倉，中間由高分子載體材料分開；通過反向滲透法，在溶液接觸的地方形成一層致密的ZIF-8膜；

步驟二：引入功能性離子液體：

功能性離子液體溶于無水甲醇、乙醇、乙腈中的一種溶劑中，將步驟一所得致密的ZIF-8膜浸漬在上述離子液體溶液中6~24h。

3.根據權利要求2所述的ZIF-8/功能性離子液體膜分離材料的制備方法，其特征在于：步驟一中，所述有機溶劑為無水甲醇，二甲基咪唑與六水合硝酸鋅的摩爾用量比是1：0.8~1：1.5。

4.根據權利要求2所述的ZIF-8/功能性離子液體膜分離材料的制備方法，其特征在于：高分子載體材料包括聚丙烯腈、聚乙烯亞胺、聚醚砜中的一種。

5.根據權利要求2所述的ZIF-8/功能性離子液體膜分離材料的制備方法，其特征在于：ZIF-8膜合成的反應溫度為20~40℃。

6.根據權利要求2所述的ZIF-8/功能性離子液體膜分離材料的制備方法，其特征在于：所述的功能性離子液體為1-乙胺基-3-甲基咪唑氯鹽、1-丙胺基-3-甲基咪唑氯鹽、1-丙胺基-3-甲基咪唑溴鹽、1-磺酸丙基-3-甲基咪唑內鹽、1,3-(2’-氨乙基)-2-甲基咪唑氯鹽中的任意一種。

7.根據權利要求6所述的ZIF-8/功能性離子液體膜分離材料的制備方法，其特征在于：功能性離子液體和六水合硝酸鋅的摩爾比是1：10~10：1。

8.一種權利要求1~7任一項所述的制備方法制得的ZIF-8/功能性離子液體膜分離材料。

9.一種權利要求8所述的ZIF-8/功能性離子液體膜分離材料在高爐煉鐵尾氣中分離脫除CO₂的應用。

10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于：ZIF-8/功能性離子液體膜分離材料可吸收的條件范圍是：溫度25℃~150℃，壓力0.1MPa~1MPa，尾氣中CO₂排放的體積濃度范圍為10%~20%。