一种MOF基混合基质膜的制备及其纳滤性能

对商业化的聚丙烯腈(PAN)进行预处理改性得到基底---预处理后的聚丙烯腈(HPAN),并将研磨后的金属有机框架(metal-organic framework,MOF)材料PCN-250作为填充物与聚乙烯亚胺(PEI)共混后旋涂在HPAN基底上,得到了一种可用于纳滤的PCN-250/PEI-HPAN混合基质膜。对MOF和制备后的混合基质膜的表征显示研磨后的PCN-250在水中具有较好的分散性,并且随着膜制备过程中PCN-250使用量的增加,膜表面的粗糙度增大,膜的有效面积相应增加。由于PCN-250晶粒表面带有负电荷,它的加入使膜表面整体上电负性更高,更有利于负电荷型染料分子的截留。通过SEM和AFM表征了膜的形貌结构,并研究了MOF的不同负载率和PEI质量浓度对膜性能的影响。结果表明,PCN-250负载率为75%时,膜的纳滤性能最优,对水的渗透率可达1480 L/(m^(2)·h·MPa),对染料分子甲基蓝的截留率为97.3%。

Co-MOF-74杂化膜的制备及其甲苯/正庚烷分离性能研究

以超支化聚合物Boltorn W3000为分离层材料,Co-MOF-74为促进传递粒子,1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为溶剂,采用浸渍-热交联的方法制备Co-MOF-74/W3000杂化膜.CoMOF-74中含有大量配位不饱和的金属位点和苯环,有助于提高膜对芳烃化合物的吸附选择性.利用粉末X射线衍射分析(PXRD)、热重分析(TGA)、电镜(SEM)和能量弥散X射线谱(EDS)对杂化膜的组成及膜的表面进行了表征,结果表明Co-MOF-74被成功添加到杂化膜中,并且Co-MOF-74的添加对膜的结构和形貌具有一定的影响.主要考察了Co-MOF-74的负载量对膜渗透汽化分离性能的影响.结果表明,掺杂Co-MOF-74可以提高W3000膜对甲苯/正庚烷混合物的分离性能.当Co-MOF-74的负载量(质量分数)为6%时,添加Co-MOF-74后的杂化膜Co-MOF-74/W3000-6.0具有最佳的分离性能:其通量为89g/(m^2·h),分离因子为7.6,并且在30h内可稳定运行.

金属-有机骨架材料在色谱分离中的应用

金属-有机骨架材料(Metal-organic frameworks,MOFs),因其具有较好的热稳定性、化学稳定性、可设计性等特点,广泛应用于气体吸附、物质分离、提纯、催化等领域,同时也作为模板制备各种功能材料.MOFs作为色谱分离的材料已得到了较多的研究与应用.按照被分离物质的类别,综述和总结了不同MOFs材料作为色谱固定相的分离效果,重点介绍了MOFs材料的色谱分离机理.MOFs材料的孔径、功能基团和不饱和金属位点在分离中起到重要的作用,最后对MOFs在色谱分离应用中的问题和前景进行了分析和展望.