| 分子篩膜的制備都需要用到多孔載體,提高其機械穩定性。對于沸石分子篩膜,常見載體主要為無機多孔性載體,如多孔氧化鋁、氧化硅,氧化欽等,昂貴的載體的使用大幅度提高了無機膜的成本。區別于純無機、較剛性的沸石分子篩,MOF膜材料因其有機一無機雜化特性以及骨架柔性,可在較低成本的有機載體上合成。2016年,在無修飾的PTSC基底上成功制備ZIF-8膜,該分離膜的C3H6/C3H8選擇性高達150,展示了聚合物載體上制備高性能ZIF-8膜的可能性。此外.聚合物中空纖維管上成功制備高二氯丙烷分離選擇性的ZIF-8膜,此項工作推動了更具有實際應用價值的中空纖維管在二氯丙烷分離方面的應用。合成方法借鑒于分子篩膜的制備方法,ZIF-8膜的制備方法主要有原位晶化法和二次生長法。此外,由于ZIF-8材料的獨特性,很多團隊開發了一系列制備ZIF-8膜的新方法,如界面微流控方法、氣相合成法和電化學合成法等。原位晶化法原位晶化法是一種無機膜的常規制備方法,是指一定條件下,支撐體處于反應液的環境中,載體表面成核生長并最終形成膜的方法。利用微波輔助的方法原位制備得到ZIF-8膜,厚度約60m,該分離膜具有較好的Hz/CH4分離性能。原位晶化法具有簡單易操作的優點,然而由于載體表面成核困難,難以獲得致密的分離膜。研究人員通常用Zn01-lsl, 3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES>、有機配體等對載體表面進行改性,以此促進成核、提高載體對膜的結合力以及工藝再現性。將配體熱滴涂于載體表面進行改性,再用溶劑熱原位生長ZIF-8薄膜,具有良好的分子篩分性能。原位制備不對稱ZnAl-C03 LDH層狀基底,與ZIF-8具有高親和作用,將其浸入稀濃度的前驅體溶液中,形成ZIF-8薄膜。用IPTES對載體預修飾,再原位晶化得到ZIF-8層,通過調節表面IPTES濃度改變ZIF-8膜的晶粒尺寸,從而提高二氯丙烷的分離選擇性,當IPTES接枝濃度為1.9mo1/mz時,二氯丙烷分離系數達到31.3二次生長法二次生長法是指在載體表面預先引入晶種,隨后浸入反應液中進行二次生長獲得無機膜的過程。二次生長法中,預涂晶種層顯著降低了成核難度,后經過二次生長可以控制膜的取向、厚度和晶界結構,獲得性能優異的分離膜。Pan等zz,z3在水相體系制備得到 ZIF-8晶種,而后將晶種層置于ZIF-8前驅體水溶液中進行二次生長得到致密的ZIF-8薄膜(2m),單組分氣體滲透測試結果表明,ZIF-8膜的有效孔徑在丙烯和二氯丙烷的分子動力學直徑之間,可實現丙烯和二氯丙烷的有效篩分。采用浸涂或擦涂手段制備得到的晶種層往往存在不均勻性。針對晶種層的不均勻性,提出了用微波輔助涂晶方法,載體預先浸入金屬和配體兩種前驅液中,后通過微波技術在載體表面原位形成均勻的晶種層,再經過二次生長形成連續致密的ZIF-8膜層,CH/CHR分離選擇性達到40e。www.gxp168.com
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