[发明专利]一种高渗透率混合基质膜及其制备方法和应用

摘要

本发明提供了一种基于配位聚合物Ni2(L‑asp)2pz的高渗透率混合基质膜及其制备方法和应用，属于膜材料及其分离技术领域；所述的混合基质膜的合成所需的包括配位聚合物Ni2(L‑asp)2pz、PDMS前驱物和PDMS固化剂。本发明通过在高分子材料中引入无机多孔颗粒，提高自由体积并引入分子筛分作用，得到的膜材料像高分子膜一样容易制备，同时提升原高分子膜的性能，在气体渗透率和选择性均有非常明显的提高，同时本发明还可以开发其在水处理上的应用，作为正渗透(FO)或膜蒸发(MF)的核心膜材料。

主权项

1.一种高渗透率混合基质膜的制备方法，其特征在于，所述的混合基质膜的合成所需的原料包括配位聚合物Ni2(L‑asp)2pz、PDMS前驱物和PDMS固化剂；所述的配位聚合物Ni₂(L‑asp)₂pz是由金属镍离子和天冬氨酸L‑asp形成层状结构后被吡嗪pz柱撑起来的三维骨架结构；所述的三维骨架结构的孔道大小为所述的高渗透率混合基质膜的制备方法，包括以下步骤：(1)Ni(L‑asp)(H2O)2的制备：将NiCO3和L‑asp按1：0.5～2的质量比加入到水中，加热搅拌至溶解，并保持在80～100℃下使水不断蒸发，待有晶体析出时，停止加热，自然冷却到室温后放入冰箱在0～5℃下保持5～20小时使晶体全部析出，过滤并在室温下自然干燥得到Ni(L‑asp)(H2O)2；(2)Ni2(L‑asp)2pz粉末制备：在烧杯中加入质量比为1：0.1～10：1～100：1～100的Ni(L‑asp)(H2O)2、pz、水和甲醇，搅匀后得到反应母液，再将反应母液转入到不锈钢外壳、聚四氟乙烯内衬的反应釜中，拧紧反应釜盖，然后将反应釜放入100～200℃烘箱中进行原位生长1～5天，之后将反应釜取出后冷却至室温，最后从反应釜中取出合成好的配位聚合物Ni2(L‑asp)2pz绿色粉末晶体；(3)将步骤(2)得到的Ni2(L‑asp)2pz粉末与高分子PDMS前驱物混合，加入后搅拌10～100分钟，再超声振荡10～100分钟后加入高分子PDMS固化剂，之后搅拌10‑100分钟，再超声振荡10～100分钟，得到的溶液平铺到光滑的玻璃表面，在真空干燥箱30‑70℃下脱气1～5小时，再在80～150℃下固化1‑5小时，即得到高渗透混合基质膜。