[发明专利]基于碳纳米管基底的新型金属-有机骨架材料分离膜及其制备方法

摘要

本发明涉及一种具备高性能的新型分离膜及其制备方法。该膜由高通量的定向排列碳纳米管为基底以及具备高选择性的ZIF型金属‑有机骨架材料为分离层而制备，制备方法包括1）真空抽滤法在微孔滤膜上制备定向排列的碳纳米管基底；2）界面法在碳纳米管基底上生长ZIF型金属‑有机‑骨架材料表层。结合碳纳米管材料管内通道和管间隙的高传输性以及ZIF型金属‑有机‑骨架材料的三维微孔结构，本发明所制备的基于碳纳米管基底的新型金属‑有机骨架材料分离膜可兼顾膜分离过程中的高渗透性和高选择性。该新型分离膜用于纳滤过程表现出优异的分离性能，可为制备大流量高效分离膜的设计与制备提供基础。

主权项

一种基于碳纳米管基底的新型金属‑有机骨架材料分离膜及其制备，制备方法包括如下步骤：将羧基官能化碳纳米管按一定比例分散于溶剂中，经超声分散得到分散均匀的碳纳米管分散液；选用疏水性微孔滤膜，经真空抽滤得到部分顺排取向的碳纳米管基底；室温下，将所制备的碳纳米管基底先浸入二价金属盐水溶液中静置一定时间，取出碳纳米管基底后再浸入2‑甲基咪唑油溶液中静置一定时间；水溶液中二价金属盐与油溶液中的2‑甲基咪唑配位反应后，在碳纳米管基底表面生成一层ZIF型金属‑有机骨架材料；所制备的初生膜在一定的温度下进行热处理，再用去离子水和乙醇反复清洗后，重复上述界面生长（依次包括浸入水溶液、油溶液和热处理步骤）若干次，真空干燥后得到此种新型分离膜。