編號(hào)：FTJS09721
篇名：Al2O3中空纖維的改性及原位合成ZIF-8膜
作者：尹正馳 武曉珂 楊艷偉 張華宇 朱瑞敏 王正寶
關(guān)鍵詞： ZIF-8 膜 原位晶化 石墨相氮化碳 中空纖維改性 氣體膜分離
機(jī)構(gòu)： 浙江大學(xué)化學(xué)工程與生物工程學(xué)院
摘要： 采用化學(xué)氣相沉積的方法將石墨相氮化碳(GCN)沉積到Al2O3中空纖維表面進(jìn)行改性,在改性后的載體上通過(guò)原位晶化制備連續(xù)ZIF-8膜。采用X射線衍射(XRD)、傅里葉紅外光譜(FTIR)、掃描電子顯微鏡(SEM)和氣體透過(guò)分離測(cè)試技術(shù),考察了GCN負(fù)載溫度、負(fù)載量和前體種類以及合成液中甲酸鈉添加量的影響。研究發(fā)現(xiàn),向Al2O3載體表面負(fù)載GCN的適宜溫度為350℃,溫度越高,載體表面GCN的碳與氮物質(zhì)的量之比(C/N比)越高,N活性位點(diǎn)越少,越不利于ZIF-8膜的原位晶化。在相同的負(fù)載溫度下,負(fù)載時(shí)間越長(zhǎng),GCN對(duì)Al2O3載體的覆蓋程度(負(fù)載量)越高,負(fù)載量過(guò)少無(wú)法形成致密膜。與三聚氰胺相比,使用尿素作為化學(xué)氣相沉積的前體,在相同負(fù)載條件下GCN負(fù)載量明顯下降,最終無(wú)法形成致密膜。調(diào)控合成液中甲酸鈉的含量,優(yōu)化的合成液配方為ZnCl2、2-甲基咪唑(Hmim)、HCOONa與CH3OH的物質(zhì)的量之比為1:1.5:2.0:250。獲得的ZIF-8膜的H2透過(guò)量為6.11×10-7 mol/(Pa·s·m2),H2/N2理想分離選擇性為5.1。
