[发明专利]一种氨化中空纤维膜基底及其用于制备金属有机骨架膜的应用

权利要求书

1.一种氨化中空纤维膜，其特征在于所述氨化中空纤维膜按以下方法制得：取聚偏氟乙烯中空纤维膜用去离子水清洗，干燥后，得到清洗后的膜置于氨基试剂的水溶液或氨水中，在水热釜中加热至100～200℃，处理2～48小时，取出反应后的膜、清洗、干燥得到氨化中空纤维膜；所述氨基试剂为乙二胺或二乙烯三胺。

2.如权利要求1所述的氨化中空纤维膜，其特征在于所述聚偏氟乙烯中空纤维膜为微滤膜、超滤膜或纳滤膜。

3.如权利要求1所述的氨化中空纤维膜，其特征在于所述氨水的质量分数为25～28％，所述氨基试剂的水溶液中，氨基试剂的体积浓度为10～40％。

4.如权利要求1～3之一所述的氨化中空纤维膜作为基底，在制备金属有机骨架膜中的应用。

5.如权利要求4所述的应用，其特征在于所述金属有机骨架膜为NH₂-MIL-53膜、CuBTC膜、ZIF-8膜或ZIF-7膜。

6.如权利要求5所述的应用，其特征在于氨化中空纤维膜为基底，用于制备NH₂-MIL-53膜，所述应用的方法包括以下步骤：

(1)取聚偏氟乙烯中空纤维膜用去离子水清洗，干燥后，得到清洗后的膜；

所述聚偏氟乙烯中空纤维膜为微滤膜、超滤膜或纳滤膜；

(2)将清洗后的膜置于氨基试剂的水溶液或氨水中，在水热釜中加热至100～200℃，处理2～48小时，然后取出反应后的膜、清洗、干燥得到氨化中空纤维膜；

所述氨基试剂为乙二胺或二乙烯三胺；

所述氨水的质量分数为25～28％，所述氨基试剂的水溶液中，氨基试剂的体积浓度为10～40％；

(3)取六水氯化铝和2-氨基对苯二甲酸，在加热搅拌的条件下溶于N,N-二甲基甲酰胺中，制得澄清的金属有机骨架前驱体溶液；所述六水氯化铝、2-氨基对苯二甲酸的质量比为1：4.5～5；

(4)将步骤(3)配制的金属有机骨架前驱体溶液加入水热釜中，然后将步骤(2)得到的氨化中空纤维膜完全浸没于水热釜中的前驱体溶液，并且氨化中空纤维膜垂直于前驱体溶液的水平面放置，在150℃温度下反应2～3天，反应结束后取出合成的膜，经过清洗、活化制得所述金属有机骨架膜。

7.如权利要求6所述的应用，其特征在于所述步骤(2)中，在水热釜中反应的温度为150～200℃，处理时间20～48小时。

8.如权利要求6所述的应用，其特征在于所述步骤(4)中，所述合成的膜的清洗、活化步骤为：将合成的膜加入甲醇或者N,N-二甲基甲酰胺中超声清洗1～3分钟，然后将超声清洗后的膜浸没于N,N-二甲基甲酰胺溶剂中，在水热釜中加热至150～160℃温度下处理5～6小时，得到活化的膜，再用甲醇或乙醇清洗、浸泡后干燥，制得所述金属有机骨架膜。

9.如权利要求6所述的应用，其特征在于所述步骤(3)中，所述N,N-二甲基甲酰胺的体积用量以六水氯化铝的质量计为100～300mL/g。