CN112808028A - 一种微波辅助快速制备超薄UiO-66膜的方法及其制备的超薄UiO-66膜 - Google Patents
一种微波辅助快速制备超薄UiO-66膜的方法及其制备的超薄UiO-66膜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112808028A CN112808028A CN202011541078.6A CN202011541078A CN112808028A CN 112808028 A CN112808028 A CN 112808028A CN 202011541078 A CN202011541078 A CN 202011541078A CN 112808028 A CN112808028 A CN 112808028A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- uio
- microwave
- film
- zirconium
- ultrathin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000013207 UiO-66 Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 31
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 9
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical class [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- OERNJTNJEZOPIA-UHFFFAOYSA-N zirconium nitrate Chemical compound [Zr+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O OERNJTNJEZOPIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- LSWWNKUULMMMIL-UHFFFAOYSA-J zirconium(iv) bromide Chemical compound Br[Zr](Br)(Br)Br LSWWNKUULMMMIL-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims abstract description 5
- ZXAUZSQITFJWPS-UHFFFAOYSA-J zirconium(4+);disulfate Chemical compound [Zr+4].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O ZXAUZSQITFJWPS-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims abstract description 4
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims abstract description 3
- DUNKXUFBGCUVQW-UHFFFAOYSA-J zirconium tetrachloride Chemical compound Cl[Zr](Cl)(Cl)Cl DUNKXUFBGCUVQW-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims abstract description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 18
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 8
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 6
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 claims description 5
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- UXGNZZKBCMGWAZ-UHFFFAOYSA-N dimethylformamide dmf Chemical compound CN(C)C=O.CN(C)C=O UXGNZZKBCMGWAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 11
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000012621 metal-organic framework Substances 0.000 description 5
- 238000004729 solvothermal method Methods 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 3
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 3
- 239000012917 MOF crystal Substances 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000013110 organic ligand Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- COXVTLYNGOIATD-HVMBLDELSA-N CC1=C(C=CC(=C1)C1=CC(C)=C(C=C1)\N=N\C1=C(O)C2=C(N)C(=CC(=C2C=C1)S(O)(=O)=O)S(O)(=O)=O)\N=N\C1=CC=C2C(=CC(=C(N)C2=C1O)S(O)(=O)=O)S(O)(=O)=O Chemical compound CC1=C(C=CC(=C1)C1=CC(C)=C(C=C1)\N=N\C1=C(O)C2=C(N)C(=CC(=C2C=C1)S(O)(=O)=O)S(O)(=O)=O)\N=N\C1=CC=C2C(=CC(=C(N)C2=C1O)S(O)(=O)=O)S(O)(=O)=O COXVTLYNGOIATD-HVMBLDELSA-N 0.000 description 1
- 239000012920 MOF membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- IQFVPQOLBLOTPF-HKXUKFGYSA-L congo red Chemical compound [Na+].[Na+].C1=CC=CC2=C(N)C(/N=N/C3=CC=C(C=C3)C3=CC=C(C=C3)/N=N/C3=C(C4=CC=CC=C4C(=C3)S([O-])(=O)=O)N)=CC(S([O-])(=O)=O)=C21 IQFVPQOLBLOTPF-HKXUKFGYSA-L 0.000 description 1
- 238000002447 crystallographic data Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229960003699 evans blue Drugs 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- MCPLVIGCWWTHFH-UHFFFAOYSA-L methyl blue Chemical compound [Na+].[Na+].C1=CC(S(=O)(=O)[O-])=CC=C1NC1=CC=C(C(=C2C=CC(C=C2)=[NH+]C=2C=CC(=CC=2)S([O-])(=O)=O)C=2C=CC(NC=3C=CC(=CC=3)S([O-])(=O)=O)=CC=2)C=C1 MCPLVIGCWWTHFH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- -1 methyl tert-butyl ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 238000000643 oven drying Methods 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0002—Organic membrane manufacture
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0002—Organic membrane manufacture
- B01D67/0006—Organic membrane manufacture by chemical reactions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/02—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
- B01D2323/34—Use of radiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/04—Characteristic thickness
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种微波辅助快速制备超薄UiO‑66膜的方法及其制备的超薄UiO‑66膜。具体包括：(1)将多孔基底进行预处理。(2)配置合成液(锆金属盐、对苯二甲酸、水、甲酸/乙酸/苯甲酸、二甲基甲酰胺(DMF)的物质的量比例范围在1:0.2‑10:0.5‑10:50‑500:200‑1000之间)，超声溶解，锆金属盐包括氯化锆、溴化锆、硫酸锆、硝酸锆中的一种或多种；(3)将基底放置于合成液内在100‑200℃下微波反应0.5‑5小时；(4)用DMF冲洗基底，并用甲醇浸泡6‑24小时后烘干。本发明的方法简单，经过0.5‑5小时的微波反应，即可在多孔基底生长出一层厚度约300‑600nm的UiO‑66致密膜。
Description
技术领域
本发明属于纳米分离膜的制备技术领域，具体涉及一种微波辅助快速制备超薄UiO-66膜的方法及其制备的超薄UiO-66膜。
背景技术
过程工业中分离能耗占比超过一半，目前主流的分离技术仍是效率较低的蒸馏等。膜分离技术耗能低，效率高，有着过程简单、设备占地面积小、经济性好、分离效果好等优点。纤维素为代表的高分子膜在脱盐、反渗透、纳滤等水处理领域成功应用，极大地降低了获得纯净水的成本。高分子材料加工性能好、种类广泛、制备膜的方法成熟可放大，但同时存在着分离过程中的膜污染问题严重，适用pH、温度、压力范围小等问题，但无法同时达到高渗透性和高选择性。
金属有机骨架(Metal Organic Frameworks，简称MOF)是由金属离子(簇)与有机配体结合而成的天然具备均一孔隙的材料，优越的膜分离材料要求高渗透性能、高选择性、高稳定性。MOF天然具备均一的孔径，超过其孔径的分子难以通过，理论上MOF膜具有很高的选择性。而密集的孔隙使其具备高透过性能，理论上能同时达到高选择性和高通量，是优越的基于尺寸筛分的膜材料。UiO-66(UiO代表奥斯陆大学，University of Oslo)的分子式为Zr6O4(OH)4(BDC)6，(BDC＝1，4-苯二甲酸)。UiO-66晶体内八面体和四面体孔笼的直径分别为1.1nm和0.9nm，根据晶体学数据估计的三角形孔径为0.6nm。UiO-66的金属离子簇和有机配体以硬酸-硬碱方式结合而具有强度极高的配位键，因此较其他MOF材料具有超高的稳定性，甚至可以长时间在沸水和酸中保持稳定，是制备分离膜的合适MOF材料。但目前合成UiO-66多晶膜的文献较少，主流合成方法为溶剂热反应，反应时间超过24小时，例如文献[Liu X,Demir N K,Wu Z,et al.Highly water-stable zirconium metal–organicframework UiO-66 membranes supported on alumina hollow fibers fordesalination[J].Journal of the American Chemical Society,2015,137(22):6999-7002.]的制备方式需要使用溶剂热反应长达三天，且膜厚度达2μm，耗时长且膜厚度较高；专利[董应超,王雪玲,杨文涛,等.一种制备超薄UiO-66金属有机框架分离膜的方法及应用:CN111001313A[P].2019-12-29.]的UiO-66膜制备方式需要先在基底上合成一层较厚的无机氧化物前驱体，并进行超过10小时的溶剂热反应，步骤繁琐；文献[Wu F,Lin L,Liu H,et al.Synthesis of stable UiO-66 membranes for pervaporation separation ofmethanol/methyl tert-butyl ether mixtures by secondary growth[J].Journal ofMembrane Science,2017,544:342-350.]的合成需要种晶和三天的溶剂热反应。目前的方法步骤繁琐，均需要经过长时间的溶剂热反应，膜厚度较大，因此亟需发展一种快速合成UiO-66超薄膜的方法。
发明内容
为了解决目前UiO-66膜合成耗时长、膜厚度高的问题，本发明的目的在于提供一种利用微波辅助快速合成超薄UiO-66膜的方法及其制备的超薄UiO-66膜。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种微波辅助快速制备超薄UiO-66膜的方法，包括以下步骤：
(1)对多孔基底进行预处理。
(2)配置合成液，其包含锆金属盐、对苯二甲酸、水、甲酸/乙酸/苯甲酸、二甲基甲酰胺DMF，并超声溶解。
(3)将步骤(1)预处理后的多孔基底放置在步骤(2)的合成液中微波反应。
(4)DMF冲洗步骤(3)所述微波反应后的多孔基底，并用甲醇浸泡6-24小时以交换处理晶体内残留的DMF，烘干即可得到完整无缺陷的UiO-66膜。
优选的，步骤(1)所使用的多孔基底为，多孔阳极氧化铝(Anodic AluminumOxide，简写AAO)、多孔氧化铝片(α-Al2O3)、陶瓷中空纤维、不锈钢中空纤维。
优选的，步骤(1)预处理方法包括用去离子水进行冲洗、超声清洗、并烘干；所述超声(20-100kHz)清洗的时间为0-5min。
优选的，步骤(2)所述的合成液物质的量配比为锆金属盐、对苯二甲酸、水、甲酸/乙酸/苯甲酸、DMF的物质的量比例范围在1:0.2-10:0.5-10:50-500:200-1000；所述锆金属盐包括氯化锆、溴化锆、硫酸锆、硝酸锆中的一种或多种。
优选的，步骤(3)的微波设定参数为100-200℃，反应时间0.5-5小时。
优选的，步骤(4)处理的具体步骤为将基底从合成液内取出后用DMF冲洗，随后用甲醇浸泡6-24小时以去除膜内残余的DMF，后在60-80℃烘箱内烘干。
上述的方法制备的超薄UiO-66膜。
本发明所述的微波合成UiO-66膜方法制备时间短，相较于常规烘箱加热数天的合成时间大幅缩短了反应时间，且膜厚度仅为300-600nm，十分适用于分离领域。
与现有技术相比，本发明具有如下优点及有益效果：
(1)本发明大幅缩短了膜合成时间，微波加快了MOF晶体的生长速度，促使其在极短时间内生长出致密膜层，为后续的工业化提供了可能。
(2)本发明制备的膜厚度极薄，仅有约300-600nm，且膜表面无缺陷，连续性好。
附图说明
图1为实施例1的微波反应后基底的正面微观形貌图；
图2为实施例1的微波反应后基底的截面微观形貌图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式和保护范围不限于此。
实施例1
本实施例利用微波快速反应制备UiO-66多晶膜，包括以下步骤：
(1)使用去离子水冲洗孔径分布为160-200nm，直径为15mm的多孔阳极氧化铝(AAO)，在60℃烘箱内烘干。
(2)配置合成液：称取溴化锆颗粒0.30g，对苯二甲酸颗粒0.11g，加入约50mL的DMF，加入13μL去离子水和约11mL乙酸，搅拌，超声溶解。
(3)将步骤(1)处理后的基底固定，置于合成液内。
(4)将装有基底的合成液置于微波发生器内，在120℃反应2小时。
(5)将降至室温的基底取出，用DMF冲洗，并用甲醇浸泡6小时后在60℃烘箱内烘干。
将步骤(5)的基底进行扫描电子显微镜表征，得到正面微观形貌图如图1所示，截面微观形貌图如图2所示，表面已生长出致密的UiO-66膜，且晶体的形貌可见为正八面体，厚度约为300nm。
本实施例制备的膜的分离性能测试数据如表1所示。
表1实施例1制备的膜分离性能参数
| 染料分子 | 物质的量(g·mol<sup>-1</sup>) | 浓度(mg/L) | 甲醇通量(kg·m<sup>-2</sup>h<sup>-1</sup>bar<sup>-1</sup>) | 处理6h后截留率 |
| 伊文思蓝 | 960.8 | 20 | 0.49 | 97％ |
| 甲基蓝 | 799.8 | 20 | 0.46 | 97％ |
| 刚果红 | 696.7 | 20 | 0.53 | 96％ |
表一中染料分子的浓度为染料在甲醇中的浓度。
实施例2
本实施例利用微波快速反应制备UiO-66膜，包括以下步骤：
(1)使用去离子水冲洗长约5cm的陶瓷中空纤维(规格：内径8mm，外径10mm，内表面平均孔径为0.2μm，孔隙率为30-40％)，在60kHz下超声5min，在80℃烘箱内烘干。
(2)配置合成液：称取溴化锆颗粒0.30g，对苯二甲酸颗粒0.43g于反应釜内，加入约70mL DMF，加入约11mL乙酸和16μL去离子水，搅拌并超声溶解。
(3)将步骤(1)得到的基底固定并置于合成液的反应釜内。
(4)将反应釜放置于微波发生器内，设置微波参数：160℃反应3小时。
(5)将降至室温的基底取出，用DMF冲洗，并用甲醇浸泡15小时后置于80℃烘箱内烘干。
将步骤(5)的基底进行扫描电子显微镜表征，观察已生长出致密的UiO-66膜，厚度约为450nm。
实施例3
(1)使用去离子水冲洗厚度1mm，直径17.8mm，平均孔径100nm多孔氧化铝片(α-Al2O3)，并在33kHz下超声5min，在80℃烘箱内烘干。
(2)配置合成液：称取硫酸锆颗粒0.21g，对苯二甲酸颗粒0.22g于50mL烧杯内，加入约40mL的DMF，加入16μL去离子水，加入约7mL甲酸，搅拌并超声溶解。
(3)将步骤(1)得到的基底固定，置于合成液内。
(4)将装有基底的合成液置于微波发生器内，设置微波参数：150℃下反应3小时。
(5)将降至室温的基底取出，用DMF冲洗，并用甲醇浸泡24小时后置于80℃烘箱烘干。
将步骤(5)的基底进行扫描电子显微镜表征，观察已生长出致密的UiO-66膜，厚度约为500nm。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种微波辅助快速制备超薄UiO-66膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)对多孔基底进行预处理；
(2)配置合成液，其包含锆金属盐、对苯二甲酸、水、甲酸/乙酸/苯甲酸、二甲基甲酰胺DMF，进行超声溶解；
(3)将步骤(1)所述预处理后的多孔基底置于步骤(2)所述的合成液内微波反应；
(4)将步骤(3)所述微波反应后的多孔基底用DMF冲洗，并用甲醇浸泡6-24小时并烘干。
2.根据权利要求1所述的微波辅助快速制备超薄UiO-66膜的方法，其特征在于，步骤(1)所述的多孔基底包括多孔阳极氧化铝AAO、多孔氧化铝片α-Al2O3、陶瓷中空纤维、不锈钢中空纤维。
3.根据权利要求1所述的微波辅助快速制备超薄UiO-66膜的方法，其特征在于，步骤(1)所述预处理为去离子水冲洗、超声清洗、烘干；所述超声清洗频率为20-100kHz，时间为0-5min。
4.根据权利要求1所述的微波辅助快速制备超薄UiO-66膜的方法，其特征在于，步骤(2)所述配置的合成液中锆金属盐、对苯二甲酸、水、甲酸/乙酸/苯甲酸、DMF的物质的量比例范围为1:0.2-10:0.5-10:50-500:200-1000。
5.根据权利要求1所述的微波辅助快速制备超薄UiO-66膜的方法，其特征在于，步骤(2)所述锆金属盐为氯化锆、溴化锆、硫酸锆、硝酸锆中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的微波辅助快速制备超薄UiO-66膜的方法，其特征在于，步骤(3)所述微波反应的温度为100-200℃，时间0.5-5小时。
7.根据权利要求1所述的微波辅助快速制备超薄UiO-66膜的方法，其特征在于，步骤(4)所述烘干的温度为60-80℃。
8.权利要求1-7任一项所述的方法制备的超薄UiO-66膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011541078.6A CN112808028B (zh) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | 一种微波辅助快速制备超薄UiO-66膜的方法及其制备的超薄UiO-66膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011541078.6A CN112808028B (zh) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | 一种微波辅助快速制备超薄UiO-66膜的方法及其制备的超薄UiO-66膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112808028A true CN112808028A (zh) | 2021-05-18 |
| CN112808028B CN112808028B (zh) | 2022-06-10 |
Family
ID=75854329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011541078.6A Active CN112808028B (zh) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | 一种微波辅助快速制备超薄UiO-66膜的方法及其制备的超薄UiO-66膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112808028B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113952985A (zh) * | 2021-07-07 | 2022-01-21 | 中国科学技术大学 | 一种微波辅助高效制备高性能mof基非贵金属单原子复合材料的方法及复合材料、应用 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103349917A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-10-16 | 北京工业大学 | 一种微波强化层层组装聚电解质多层薄膜的方法 |
| CN103464001A (zh) * | 2013-08-05 | 2013-12-25 | 大连理工大学 | 一种用于co2分离的金属有机骨架膜的制备方法 |
| CN104415670A (zh) * | 2013-08-23 | 2015-03-18 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种金属有机框架膜及其制备方法和应用 |
| CN105013337A (zh) * | 2014-04-18 | 2015-11-04 | 江西师范大学 | 快速合成y型分子筛膜的方法及其在生物醇水混合溶液分离中的应用 |
| CN106492651A (zh) * | 2016-11-08 | 2017-03-15 | 大连理工大学 | 一种金属有机骨架UiO‑66系列膜的制备及分离甲醇/甲基叔丁基醚混合物的方法 |
| CN106902642A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-06-30 | 太原工业学院 | 采用微波法在尼龙66载体上制备金属有机骨架膜的方法及制得的金属有机骨架膜 |
| CN108557918A (zh) * | 2018-04-13 | 2018-09-21 | 兰州大学 | 一种过滤薄膜及其制备方法和应用 |
| CN108993419A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-12-14 | 合肥学院 | 一种超声波辅助溶剂热法制备Ni-MOF吸附材料的方法及应用 |
| CN111001313A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-14 | 大连理工大学 | 一种制备超薄UiO-66金属有机框架分离膜的方法及应用 |
| AU2018384084A1 (en) * | 2017-12-15 | 2020-06-25 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Metal organic framework membranes |
| US20200306689A1 (en) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | Korea Research Institute Of Chemical Technology | Methane-selective mixed matrix membranes including nanoporous metal-organic framework materials to which methane-selective functional group,is introduced the use thereof and a method of preparing the same |
-
2020
- 2020-12-23 CN CN202011541078.6A patent/CN112808028B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103349917A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-10-16 | 北京工业大学 | 一种微波强化层层组装聚电解质多层薄膜的方法 |
| CN103464001A (zh) * | 2013-08-05 | 2013-12-25 | 大连理工大学 | 一种用于co2分离的金属有机骨架膜的制备方法 |
| CN104415670A (zh) * | 2013-08-23 | 2015-03-18 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种金属有机框架膜及其制备方法和应用 |
| CN105013337A (zh) * | 2014-04-18 | 2015-11-04 | 江西师范大学 | 快速合成y型分子筛膜的方法及其在生物醇水混合溶液分离中的应用 |
| CN106492651A (zh) * | 2016-11-08 | 2017-03-15 | 大连理工大学 | 一种金属有机骨架UiO‑66系列膜的制备及分离甲醇/甲基叔丁基醚混合物的方法 |
| CN106902642A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-06-30 | 太原工业学院 | 采用微波法在尼龙66载体上制备金属有机骨架膜的方法及制得的金属有机骨架膜 |
| AU2018384084A1 (en) * | 2017-12-15 | 2020-06-25 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Metal organic framework membranes |
| CN108557918A (zh) * | 2018-04-13 | 2018-09-21 | 兰州大学 | 一种过滤薄膜及其制备方法和应用 |
| CN108993419A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-12-14 | 合肥学院 | 一种超声波辅助溶剂热法制备Ni-MOF吸附材料的方法及应用 |
| US20200306689A1 (en) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | Korea Research Institute Of Chemical Technology | Methane-selective mixed matrix membranes including nanoporous metal-organic framework materials to which methane-selective functional group,is introduced the use thereof and a method of preparing the same |
| CN111001313A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-14 | 大连理工大学 | 一种制备超薄UiO-66金属有机框架分离膜的方法及应用 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| LIU XINLEI等: ""Highly Water-Stable Zirconium Metal Organic Framework UiO-66 Membranes Supported on Alumina Hollow Fibers for Desalination"", 《JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY》 * |
| M MIYAMOTO等: ""In situ solvothermal growth of highly oriented Zr-based metal organic framework UiO-66 film with monocrystalline layer"", 《CRYSTENGCOMM》 * |
| YIN NA等: ""Amino-functionalized MOFs combining ceramic membrane ultrafiltration for Pb(II) removal"", 《CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113952985A (zh) * | 2021-07-07 | 2022-01-21 | 中国科学技术大学 | 一种微波辅助高效制备高性能mof基非贵金属单原子复合材料的方法及复合材料、应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112808028B (zh) | 2022-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Metal-organic framework membranes for wastewater treatment and water regeneration | |
| CN111249918B (zh) | 一种mof膜的原位可控合成方法 | |
| Kong et al. | Synthesis of a highly stable ZIF-8 membrane on a macroporous ceramic tube by manual-rubbing ZnO deposition as a multifunctional layer | |
| CN110813104B (zh) | 一种超亲水炔碳复合纳滤膜及其制备方法 | |
| CN108704491B (zh) | 蒸气凝胶法制备层状金属有机骨架膜的方法 | |
| CN109126480B (zh) | 一种金属有机框架纳米片改性正渗透膜及其制备方法和应用 | |
| CN108328635A (zh) | 一种制备氧化铝气凝胶的方法 | |
| CN112808028B (zh) | 一种微波辅助快速制备超薄UiO-66膜的方法及其制备的超薄UiO-66膜 | |
| Zhai et al. | Polycrystalline rare-earth metal-organic framework membranes with in-situ healing ability for efficient alcohol dehydration | |
| CN113150303B (zh) | 一种金属-有机骨架材料zif-67及其制备方法 | |
| CN106582319A (zh) | 一种在无纺布支撑体上制备晶体膜的方法 | |
| Gao et al. | Fabrication of stainless steel hollow fiber supported NaA zeolite membrane by self-assembly of submicron seeds | |
| CN103877865A (zh) | 一种合成NaA分子筛膜的方法 | |
| CN108976431A (zh) | 一种纸状梯度微纤复合金属有机骨架材料及其制备方法与应用 | |
| CN113041863A (zh) | 一种无缺陷耐污染锆基金属有机框架膜的制备方法及应用 | |
| CN111841333B (zh) | 一种担载型zif-8膜的高效制备方法 | |
| Peng et al. | Preparation and characterization of a novel ZIF-8 membrane over high voidage paper-like stainless steel fibers | |
| CN113731195B (zh) | 一种混合金属有机骨架膜的合成方法及应用 | |
| CN112029104B (zh) | 一种蒸气辅助外延生长法制备金属有机骨架膜及其应用 | |
| CN112121652A (zh) | 一种金属有机框架-陶瓷膜纳滤复合膜的制备方法 | |
| CN114588885A (zh) | 一种钴掺杂铁基金属有机框架材料的制备方法及其应用 | |
| CN111269431B (zh) | 一种zif-67纳米花的制备方法 | |
| CN113318605A (zh) | 一种mof基混合基质膜及其制备方法 | |
| Hu et al. | Soft high-loading TiO 2 composite biomaterial film as an efficient and recyclable catalyst for removing methylene blue | |
| CN112237850A (zh) | 一种膜及其制备方法和用途 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240331 Address after: 361000 unit 6, 607, floor 6, Chuangye building, 1302 Jimei Avenue, Jimei District, Xiamen City, Fujian Province Patentee after: Xiamen Xuwu Membrane Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 510640 No. five, 381 mountain road, Guangzhou, Guangdong, Tianhe District Patentee before: SOUTH CHINA University OF TECHNOLOGY Country or region before: China |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240429 Address after: 519000 V92, 3rd Floor, Building 2, No. 70 Daishan Road, Qianshan, Xiangzhou District, Zhuhai City, Guangdong Province (centralized office area) Patentee after: Zhuhai Shenwang Nano New Materials Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 361000 unit 6, 607, floor 6, Chuangye building, 1302 Jimei Avenue, Jimei District, Xiamen City, Fujian Province Patentee before: Xiamen Xuwu Membrane Technology Co.,Ltd. Country or region before: China |
|
| TR01 | Transfer of patent right |