[发明专利]应用静电纺丝技术生长无机微孔分离膜的方法

摘要

本发明属于无机微孔分离膜的制备技术领域，具体涉及一种应用静电纺丝技术生长无机微孔分离膜的方法。其首先是制备分子筛和MOFs材料的晶种，再制备晶种纺丝溶液，然后利用静电纺丝技术制备晶种膜，最后制备无机微孔分离膜。该方法不但适用于分子筛材料和MOFs材料等膜的合成，而且简单、有效、成本低，适合形状各异的载体(片状、管装、网状、各类异形曲面等)，同时可以大面积连续制备，非常适合工业化生产。适用的分子筛如FAU、BEA、AFI、CHA、MOR等，适用的MOFs材料为ZIF-8、Eu(BTC)(DMF)2·(H2O)(JLU-32)、HKUST-1、MIL-53、MOF-5、ZIF-7、ZIF-8、ZIF-22、ZIF-69等。

主权项

一种应用静电纺丝技术生长无机微孔分离膜的方法，其步骤如下：a)制备FAU分子筛晶种：在5～15克去离子水中加入0.5～5克氢氧化钠，溶解后加入0.1～1克偏铝酸钠，搅拌至澄清，再加入1～10克水玻璃，继续搅拌陈化5～60分钟，再装入高压反应釜，在50～150℃反应2～24小时；抽滤并去离子水洗涤至中性后烘干，得到FAU型分子筛晶种粉末；b)制备FAU分子筛晶种的纺丝溶液将0.01～2克FAU分子筛的晶种粉末加入到0.5～10克乙醇中，在超声条件下分散均匀；然后加入0.01～2克聚乙烯吡咯烷酮，搅拌下溶解，得到粘稠的纺丝溶液；c)制备FAU分子筛的晶种膜将0.1～3毫升b)步骤中制备好的FAU分子筛晶种的纺丝溶液在1～20千伏电压下静电纺丝，以载体为阴极，从而在载体上形成均匀、连续的复合晶种膜；并将复合晶种膜在400～700℃下煅烧2～24小时；d)制备FAU分子筛的无机微孔分离膜将5～50克去离子水、0.5～5克氢氧化钠、0.1～3克偏铝酸钠和1～10克硅酸钠溶液混合，搅拌均匀，装入高压反应釜，并在溶液中放入具有FAU复合晶种膜的载体，保持载体竖直，在50～150℃下生长24～60小时，洗涤至中性后烘干，从而在载体上得到FAU无机微孔分离膜。