原位制备MOFs/PI混合基质膜及其气体分离性能研究

发布时间：2021-04-11 23:12

　　热重排膜和炭膜均为新型高性能的膜材料,具有比聚合物膜更优异的气体渗透选择性,远超Robeson上限。本文以芳香族聚酰亚胺（PI）为膜材料,热稳定性较高,孔径可调的金属有机骨架材料UiO-66做掺杂剂,采用原位掺杂的方式制备了UiO-66/PI混合基质膜,进一步低温热处理得到UiO-66/PI热重排混合基质膜,研究了掺杂剂含量,热重排恒温时间,热处理温度对UiO-66/PI热重排混合基质膜结构与性能的影响。并制备了UiO-66-NH₂、UiO-66-（COOH）₂两种MOFs,进一步制备官能化UiO-66/PI混合基质炭膜,研究UiO-66的官能化对炭膜结构与性能的影响。借助XRD、FF-SEM、FTIR等分析技术对MOFs以及膜的结构与性能进行了表征。得到如下结果:（1）晶化温度、晶化时间、调节剂种类和用量对UiO-66晶体的形貌和大小有很大的影响。晶化温度和晶化时间可以改变晶体的相对结晶度,调节剂的加入可以影响金属离子与配体的连接。调节剂为NH₄OH制备的晶体容易团聚,调节剂为HF制备的晶体形貌为棒状且尺寸不均一,而采... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

烷基酸酐对UiO-66–NH2的后合成修饰

前驱体单体材料为9,9-双(3-氨基-4-羟基苯基)芴(BAHF),由实验室自主研发[57],合成路线如图2.1所示,9,9-双(4-氨基苯基)芴(FDA)购于中钢集团热能研究院有限公司,4,4’-(六氟异丙烯)二酞酸酐(6FDA)购于常州阳光药业有限公司,使用前在真空干燥箱中180℃处理12 h。无水四氯化锆(Zr Cl4)、对苯二甲酸(H2BDC)、二氨基对苯二甲酸(ATA)皆购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司,无水甲醇购于天津大茂化学试剂厂,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、冰醋酸(HAc)、丙酮购于天津富宇精细化工有限公司。

恒压力-变体积法气体渗透测试装置示意图


本文编号：3132128