氟化改性ZIF-8-90杂化膜的制备及其渗透汽化脱醇研究

有机-无机杂化膜是目前膜分离研究的热点,但是有机基体-无机粒子之间的界面缺陷是目前面临的重要问题.使用五氟丙胺改性ZIF-8-90粒子(F-ZIF-8-90),为了改善有机基体-ZIF-8-90之间的界面缺陷和提高ZIF-8-90的疏水性,红外谱图证实了五氟丙胺的成功接枝.以F-ZIF-8-90为填充料,制备了一系列Pebax 2533/F-ZIF-8-90杂化膜,考察了杂化膜的形貌结构、疏水性能和渗透汽化性能.研究结果表明,F-ZIF-8-90填充质量分数为5%时,70℃测试条件下杂化膜对质量分数5%乙醇水溶液的渗透通量最高可达201.5 g/(m^2·h),对应的分离因子为5.4.相比较纯Pebax 2355膜,渗透通量和分离因子分别提高了24.1%和151.9%,打破了渗透通量和分离因子相互制约的效应.

杂化配体ZIF-8-90的合成、表征及吸附正己烷性能研究

以2-甲基咪唑和咪唑-2-甲醛为配体采用溶剂热法合成了杂化配体的ZIF-8-90材料;采用X射线衍射(XRD)、氮气吸附、核磁共振(NMR)、热重-差热分析(TG-DSC)和扫描电子显微镜(SEM)对其进行表征;研究了正己烷在所合成杂化配体ZIF-8-90材料上的吸附性能。结果表明,合成的ZIF-8-90样品具有规整的正十二面体晶体结构,晶体尺寸在5μm左右,具有0.65~0.75 nm的微孔和3.2 nm的介孔,BET比表面积为1210 m2/g,微孔体积0.60 cm3/g。在298 K下,其对正己烷的气相饱和吸附量为275 mg/g,动态饱和吸附量为229.4 mg/g。