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专利号: 2018112439677
申请人: 北京工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-11-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种MOF/MOP/金属氢氧化物陶瓷复合膜的应用,用于芳烃/烷烃体系渗透汽化分离,其中MOF/MOP/金属氢氧化物陶瓷复合膜的制备方法,包括以下步骤:(1)将清洗干净的陶瓷基底浸渍于盐酸多巴胺溶液中进行预处理1~60min,取出后用去离子水洗涤浸泡多次直至完全洗去表面游离的聚多巴胺,最后在烘箱中真空干燥;

(2)配制产物中所述的金属氢氧化物所需的前驱体溶液A,前驱体溶液A的溶质包括可溶性金属盐和六亚甲基四胺;

(3)将处理后的陶瓷基底置于步骤(2)所制备的前驱体溶液A中,放入烘箱内反应进行原位生长;经过一段时间的反应,将膜从反应釜中取出后用去离子水反复冲洗,放入烘箱中进行真空干燥,即制得金属氢氧化物纳米片阵列薄膜;

(4)将MOP溶解于溶剂中进行搅拌,制得MOP铸膜液,通过动态自组装成膜法将MOP填充于金属氢氧化物纳米片阵列中,制得金属氢氧化物/MOP复合膜;

(5)配制制备MOF所需的有机配体前驱体溶液B:称取0 .39g苯并咪唑溶解于60mLN,N‑二甲基甲酰胺中,超声搅拌使其全部溶解;

(6)将制得的金属氢氧化物/MOP复合膜置于步骤(5)所制备的有机配体前驱体溶液B 中,放入烘箱中反应进行生长;经过一段时间的反应,将膜从反应釜中取出后用步骤(5)中采用的溶剂进行反复冲洗,放入烘箱中真空干燥,即制得MOF颗粒稳定金属氢氧化物纳米阵列辅助制备的MOP膜即MOF/MOP/金属氢氧化物陶瓷复合膜;

步骤(6)中所述的MOF生长的反应温度为100℃~135℃,反应时间为1h~48h;

步骤(3)中所述的原位生长的反应温度为80℃~120℃,反应时间为1h~24h;金属氢氧化物选自Co(OH)2和Ni(OH)2;分子基MOP选自tBu‑MOP、SO3‑MOP和OH‑MOP 中的一种或几种。

2.按照权利要求1所述的应用,其特征在于,前驱体溶液A中金属盐的浓度为0.02mol/L~0.06mol/L,金属盐与六亚甲基四胺的摩尔浓度比为3:1‑1:3。

3.按照权利要求1所述的应用,其特征在于,陶瓷基底材料为Al2O3、TiO2、ZrO2或SiO2氧化物,有平板、管式和中空纤维三种形式,所述的陶瓷管式基底孔径为10纳米到1微米之间。

4.按照权利要求1所述的应用,其特征在于,步骤(4)中所述的铸膜液的浓度为1  .7g/L~5 .5g/L,动态自组装的时间为 5min~10min。