[发明专利]一种ZIF-8型金属-有机骨架材料改性的芳香族聚酰胺膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种ZIF-8型金属-有机骨架材料改性的芳香族聚酰胺膜的制备方法。本发明的ZIF-8填充聚酰胺复合膜通过界面聚合法在超滤底膜上制备，其中纳米级ZIF-8粒子加入间苯二胺水溶液和/或均苯三甲酰氯正己烷溶液，界面聚合形成添加ZIF-8的聚酰胺超薄皮层。本发明的优点是利用ZIF-8的纳米级孔径和三维多孔结构提高芳香族聚酰胺膜的选择性或渗透性，所制备的ZIF-8填充聚酰胺复合膜可作为纳滤或反渗透膜用于水溶液脱除有机物。添加ZIF-8的有机相或水相溶液的添加比例为0.05-0.15%（w/v）时膜性能最优，可实现渗透通量和截留率同时提高，且两相添加膜的纳滤或反渗透性能优于单相添加膜。

主权项

一种分离水溶液的纳滤/反渗透复合膜的制备，其致密分离层为添加ZIF‑8的芳香族聚酰胺膜，制备方法包括以下步骤：1）ZIF‑8的合成，Zn(NO₃)₂·6H₂O溶于甲醇和水的混合液配成Zn(NO₃)₂·6H₂O溶液，2‑甲基咪唑溶于甲醇配成2‑甲基咪唑溶液，两溶液混合后反应一定时间合成纳米级ZIF‑8；2）制膜液的配制，常温下，将均苯三甲酰氯（TMC）单体溶于正己烷配制成一定浓度的有机相溶液，将间苯二胺（MPD）单体溶于超纯水配制成一定浓度的水相溶液，将合成的ZIF‑8粒子按一定的比例分散于TMC有机相溶液和/或MPD水溶液中，超声分散均匀；3）界面聚合制备聚酰胺复合层，先将超滤底膜浸没于水相溶液中一定时间，取出后排除膜表面过量的水相溶液，再将底膜浸没于有机相溶液中发生界面聚合反应，取出在空气中晾干形成添加ZIF‑8的聚酰胺复合层；复合层可为ZIF‑8水相添加膜、ZIF‑8有机相添加膜或ZIF‑8两相添加膜； 4）复合膜后处理，在一定的温度下对复合膜进行热处理，后用去离子水或有机溶剂反复清洗，得到ZIF‑8填充聚酰胺膜。