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二次生长法在大孔管状载体上制备[Co(Im)2]∞膜

谢忠 , 王金渠 , 杨建华 , 殷慧敏 , 殷德宏 , 鲁金明 , 张艳

膜科学与技术

以水为溶剂在室温条件下制备出大小为500 nm的[Co(Im)2]∞晶体,粒径分布比较均匀,适宜作为成膜的晶种.利用二次生长法在大孔管状α-Al2O3载体上制备致密连续的[Co(Im)2]∞膜,并考察了成膜时间、合成液浓度对成膜的影响.采用SEM,XRD和单组分气体测试对膜的形貌和气体分离性能进行表征.通过SEM显示[Co(Im)2]∞膜无缺陷,膜层厚度约为9 μm.由单组分气体渗透测试可知,室温条件下H2的渗透通量达到1.1×10-8 mol/(m2·s·Pa),H2/CO2,H2/N2和H2/CH4的理想分离系数分别7.8,9.1和7.9,超过努森扩散系数.

关键词: 二次生长法 , 金属有机骨架膜 , MOFs , 大孔载体 , 气体分离

在大孔陶瓷管载体上引入ZnO连接层诱导合成稳定ZIF-8膜

李绍辉 , 刘海鸥 , 张雄福

膜科学与技术

以平均孔径为3 μm的大孔α-Al2O3陶瓷管为栽体,采用载体表面预先引入一层ZnO作为连接和诱导成膜的策略,合成连续完整且性能稳定的ZIF-8膜.首先在载体的内表面通过溶剂热生长一层厚度约为5μm的连续多孔ZnO层,起到对载体表面的修饰、连接膜与载体和诱导成膜的多功能作用;然后,甲醇体系溶剂热法在ZnO表面合成得到连续的ZIF-8膜.考察和优化了ZnO层的活化、ZIF-8合成条件对成膜的影响,用SEM、XRD和气体渗透等分析方法对所得ZIF-8膜进行表征.研究表明,ZnO层的连续性和活化处理是成膜的关键,ZnO层不连续难以形成完整连续ZIF-8膜,不活化ZnO则起不到很好的诱导成膜作用.最佳条件下获得的ZIF-8膜的H2通量为2.14×10-7 mol/(s·m2·Pa),H2/CO2、H2/N2、H2/CH4的理想分离系数分别为5.18、8.32、8.30.该膜材料具有明显的筛分效应,且150℃条件下长时间测试稳定性良好.

关键词: 金属有机骨架膜 , ZIF-8膜 , 膜制备 , 气体渗透

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