[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN110614041A - 一种负载中空mof的氧化石墨烯复合膜及其制备方法和用途 - Google Patents

一种负载中空mof的氧化石墨烯复合膜及其制备方法和用途 Download PDF

Info

Publication number
CN110614041A
CN110614041A CN201910809977.0A CN201910809977A CN110614041A CN 110614041 A CN110614041 A CN 110614041A CN 201910809977 A CN201910809977 A CN 201910809977A CN 110614041 A CN110614041 A CN 110614041A
Authority
CN
China
Prior art keywords
graphene oxide
solution
composite membrane
oxide composite
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910809977.0A
Other languages
English (en)
Inventor
张国亮
李洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University of Technology ZJUT
Original Assignee
Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University of Technology ZJUT filed Critical Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority to CN201910809977.0A priority Critical patent/CN110614041A/zh
Publication of CN110614041A publication Critical patent/CN110614041A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/027—Nanofiltration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0079—Manufacture of membranes comprising organic and inorganic components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/02—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/12—Composite membranes; Ultra-thin membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/76—Macromolecular material not specifically provided for in a single one of groups B01D71/08 - B01D71/74
    • B01D71/82—Macromolecular material not specifically provided for in a single one of groups B01D71/08 - B01D71/74 characterised by the presence of specified groups, e.g. introduced by chemical after-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/442—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by nanofiltration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/36—Hydrophilic membranes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种负载中空MOF的氧化石墨烯复合膜及其制备方法和用途。所述的制备方法为：将金属有机骨架颗粒MOFs分散于水中得到浓度为0.5～20mg/mL的金属有机骨架的水溶液，然后与1～10mg/mL的单宁酸水溶液混合，搅拌反应3～120min，然后离心分离，得到的沉淀物即为刻蚀好的中空MOFs(eMOF)；将氧化石墨烯分散于水中得到浓度为0.02～1g/L的氧化石墨烯水溶液，超声搅拌均匀，将所述的eMOF加入氧化石墨烯水溶液中得到混合液，抽滤于聚合物底膜上，于烘箱中干燥5～10min，而后在空气中晾干即得负载中空MOF的氧化石墨烯复合膜可应用于盐类或染料的分离。本发明制备方法简单、易于放大，所得膜在纳滤方面性能有较大程度的提高，有巨大的应用潜力。

Description

一种负载中空MOF的氧化石墨烯复合膜及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及一种负载中空MOF的氧化石墨烯复合膜及其制备方法和用途，属于功能性膜制备及分离应用的技术领域。
背景技术
自2004年Geim课题组通过机械剥离的方法得到第一片石墨烯，其优异的力学、电学性能、超高的比表面积、量子霍尔效应等等，使该材料在燃料电池、超级电容器等众多领域表现出很好的应用前景。石墨烯为碳原子经sp2杂化构成的蜂巢状结构，只有一个原子层的厚度，是理想的二维材料，而其由于电子云的覆盖，经检测单层石墨烯甚至不允许半径最小的气体He的通过，在分离领域表现出极大的潜力。氧化石墨烯作为石墨烯性能最为优异的衍生物之一，由于具有良好的亲水性、在水中易分散的性质，使得氧化石墨烯可通过抽滤的方式制成膜并进行液体分离，其具有良好的机械稳定性、化学惰性以及二维材料的超薄特性。
氧化石墨烯由于其超高的比表面积以及其片层在边-边处的排斥作用和在面-面上的静电作用，在抽滤过程中可以堆叠形成有秩序的片层进行水处理及离子筛分。然而由于氧化石墨烯片层之间紧密的堆叠方式，即便是纳米级的超薄膜，水通量仍然不是很大，在水通量及截留上存在trade-off效应，由此，科学家们在探索提升氧化石墨烯膜的通量方面从未停止，同样，在抗溶胀、耐污染、膜运行稳定性、大面积制备等方面也同样存在瓶颈问题亟需突破。
发明内容
本发明的目的是制备负载中空MOF的氧化石墨烯复合膜，实现高效水处理，应用于纳滤方面，主要指盐类及染料的分离。
本发明的技术方案：
一种负载中空MOF的氧化石墨烯复合膜，具体按照如下方法进行制备：
(1)将金属有机骨架颗粒(MOFs)分散于水中得到浓度为0.5～20mg/mL的金属有机骨架的水溶液；
(2)配置1～10mg/mL的单宁酸水溶液与步骤(1)所得金属有机骨架的水溶液混合，搅拌反应3～120min，然后离心分离，得到的沉淀物用甲醇和水清洗去除杂质，得到刻蚀好的中空MOFs(eMOF)，保存于水相中待用；所述的金属有机骨架与单宁酸的质量比为1：1～5；
(3)将氧化石墨烯分散于水中得到浓度为0.02～1g/L的氧化石墨烯水溶液，超声搅拌均匀，将步骤(2)所得eMOF加入氧化石墨烯水溶液中得到混合液，抽滤于聚合物底膜上，于烘箱中干燥5～10min，而后在空气中晾干即得负载中空MOF的氧化石墨烯复合膜；所述eMOF与所述的氧化石墨烯的质量比为0.3～8：1。
进一步，所述的氧化石墨烯具体按照如下方法进行制备：将鳞片石墨、硝酸钠在冰浴下加入98％的浓硫酸中，不断搅拌缓慢加入高锰酸钾，冰浴下搅拌1～6h，而后在35℃下恒温反应0.5～8h，缓慢加入去离子水，98℃恒温反应20～200min，冷却后缓慢加入30％过氧化氢，离心后得到产物，稀盐酸洗涤数次后烘干得到氧化石墨；所述的鳞片石墨、硝酸钠和高锰酸钾的质量比为1∶0.25～2.5∶1～5；所述的去离子水的加入量以所述的鳞片石墨的质量计为40～120ml/g。
进一步，步骤(1)中，所述的金属有机骨架颗粒优选为ZIF-8，具体制备方法如下，将六水合硝酸锌与2-甲基咪唑分别分散于无水甲醇中分别得到浓度为0.005～0.06g/mL六水合硝酸锌的无水甲醇溶液和浓度为0.01～0.1g/mL 2-甲基咪唑的无水甲醇溶液，然后将所述的六水合硝酸锌的无水甲醇溶液和浓度为2-甲基咪唑的无水甲醇溶液混合均匀放入高压反应釜中，于150℃下反应5h，得到的反应液冷却，离心，离心产物用甲醇清洗1～3次，即得ZIF-8分散于甲醇溶液中待用；所述的六水合硝酸锌与2-甲基咪唑的质量比为1∶1～5。
进一步，步骤(2)中，所述单宁酸水溶液的浓度优选为3～6mg/mL。
进一步，步骤(2)中，所述单宁酸水溶液与MOFs水溶液混合的时间优选为30min内。
进一步，步骤(2)中，所述清洗方式为用甲醇和水分别清洗1～3次。
进一步，步骤(2)中，所述eMOF颗粒无需烘干，而是保存于水溶液中，以保证其良好的分散性。
进一步，步骤(3)中，所述的聚合物底膜为聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚乙烯、聚氯乙烯、聚砜、聚醚砜或聚酰亚胺等材质。
进一步，步骤(3)中，所述的干燥温度为40～80℃。
本发明所述的负载中空MOF的氧化石墨烯复合膜应用于盐类或染料的分离。
与现有技术相比，本发明的优点在于：将单宁酸刻蚀的金属有机骨架颗粒引入到氧化石墨烯膜中，在金属有机骨架纳米粒子表面引入了亲水基团，使其更易于氧化石墨烯的含氧官能团交联，并显著提高了膜表面的亲水性，制备了较薄的氧化石墨烯-eMOF复合膜，具有高的水通量与截留率。
下面通过实例来进一步说明本发明。
附图说明
图1为氧化石墨烯片层的TEM图；
图2为氧化石墨烯负载eMOF的TEM图；
图3为ZIF-8刻蚀前后的TEM对照图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明加以详细描述，但本发明并不限于下述实施例，在不脱离本发明内容和范围内，变化实施都应包含在本发明的技术范围内。
复合膜制备中所需的材料与试剂：
聚砜(PSF)上海曙光化学厂，聚偏氟乙烯(PVDF)上海曙光化学厂，聚醚砜(PES)上海曙光化学厂，聚丙烯(PP)上海曙光化学厂，聚丙烯腈(PAN)上海曙光化学厂，聚氯乙烯(PVC)上海曙光化学厂，2-甲基咪唑(MIM)阿拉丁试剂(上海)有限公司，六水合硝酸锌(Zn(NO3)2·6H2O)阿拉丁试剂(上海)有限公司，单宁酸阿拉丁试剂(上海)有限公司，无水甲醇阿拉丁试剂(上海)有限公司，30％双氧水(H2O2)阿拉丁试剂(上海)有限公司，高锰酸钾(KMnO4)、硫酸钠(Na2SO4)、硫酸镁(MgSO4)、氯化镁(MgCl2)、硝酸钠(NaNO3)、氯化钠(NaCl)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，国药集团化学试剂有限公司。
实例1制备氧化石墨烯-eMOF(0.2mg)复合膜及其截留性能测定
由改性的Hummers法制备氧化石墨，将2g鳞片石墨、1g硝酸钠在0℃条件下加入46mL浓硫酸中，不断搅拌缓慢加入6g高锰酸钾，冰浴下搅拌2h，而后在35℃下恒温反应1h，缓慢加入92mL去离子水，98℃恒温反应40min，冷却后缓慢加入6mL 30％过氧化氢，离心后得到产物，稀盐酸洗涤数次后烘干得到氧化石墨。
ZIF-8制备方法如下，将0.3g六水合硝酸锌与0.66g 2-甲基咪唑分别溶于14mL无水甲醇中，分别分散均匀后混合均匀放入高压反应釜中，于150℃下反应5h，而后冷却，离心，甲醇清洗1次，得到ZIF-8分散于甲醇溶液中待用。
eMOF的制备：将上述ZIF-8甲醇溶液离心分离，所得白色沉淀溶于20mL水中，取10mL为溶液A；配置6mg/mL的单宁酸水溶液，取10mL为溶液B；将A、B两溶液混合均匀并搅拌10min，而后8000r/min离心分离，所得沉淀溶于20mL水中，超声分散均匀即为所得eMOF分散液。
氧化石墨烯-eMOF复合膜的制备：配置0.1mg/mL的氧化石墨烯水溶液，取3mL溶于50mL水中，而后加入50μL上述eMOF水溶液，搅拌1h，而后抽滤于PVDF膜上，60℃下烘干5min，空气下干燥待用。
性能测试：于错流装置上测试膜的性能，测试前将膜浸泡于水中30s左右，于0.3MPa、25L/h下，膜的水通量为7.1L/(m2·h·bar)，硫酸钠截留率为75.8％，50mg/L X-3b染料的水通量为3.5L/(m2·h·bar)，截留率为97.1％。
实例2制备氧化石墨烯-eMOF(0.4mg)复合膜及其截留性能测定
由改性的Hummers法制备氧化石墨，将2g鳞片石墨、1g硝酸钠在0℃条件下加入46mL浓硫酸中，不断搅拌缓慢加入6g高锰酸钾，冰浴下搅拌2h，而后在35℃下恒温反应1h，缓慢加入92mL去离子水，98℃恒温反应40min，冷却后缓慢加入6mL 30％过氧化氢，离心后得到产物，稀盐酸洗涤数次后烘干得到氧化石墨。
ZIF-8制备方法如下，将0.3g六水合硝酸锌与0.66g 2-甲基咪唑分别溶于14mL无水甲醇中，分别分散均匀后混合均匀放入高压反应釜中，于150℃下反应5h，而后冷却，离心，甲醇清洗1次，分散于甲醇溶液中待用。
eMOF的制备：将上述ZIF-8甲醇溶液离心分离，所得白色沉淀溶于20mL水中，取10mL为溶液A；配置6mg/mL的单宁酸水溶液，取10mL为溶液B；将A、B两溶液混合均匀并搅拌10min，而后8000r/min离心分离，所得沉淀溶于20mL水中，超声分散均匀即为所得eMOF分散液。
氧化石墨烯-eMOF复合膜的制备：配置0.1mg/mL的氧化石墨烯水溶液，取3mL溶于50mL水中，而后加入100μL上述eMOF水溶液，搅拌1h，而后抽滤于PVDF膜上，60℃下烘干5min，空气下干燥待用。
性能测试：于错流装置上测试膜的性能，测试前将膜浸泡于水中30s左右，于0.3MPa、25L/h下，膜的水通量为9.0L/(m2·h·bar)，硫酸钠截留率为75.3％，50mg/L X-3b染料的水通量为4.1L/(m2·h·bar)，截留率为95.7％。
实例3制备氧化石墨烯-eMOF(0.8mg)复合膜及其截留性能测定
由改性的Hummers法制备氧化石墨，将2g鳞片石墨、1g硝酸钠在0℃条件下加入46mL浓硫酸中，不断搅拌缓慢加入6g高锰酸钾，冰浴下搅拌2h，而后在35℃下恒温反应1h，缓慢加入92mL去离子水，98℃恒温反应40min，冷却后缓慢加入6mL 30％过氧化氢，离心后得到产物，稀盐酸洗涤数次后烘干得到氧化石墨。
ZIF-8制备方法如下，将0.3g六水合硝酸锌与0.66g 2-甲基咪唑分别溶于14mL无水甲醇中，分别分散均匀后混合均匀放入高压反应釜中，于150℃下反应5h，而后冷却，离心，甲醇清洗1次，分散于甲醇溶液中待用。
eMOF的制备：将上述ZIF-8甲醇溶液离心分离，所得白色沉淀溶于20mL水中，取10mL为溶液A；配置6mg/mL的单宁酸水溶液，取10mL为溶液B；将A、B两溶液混合均匀并搅拌10min，而后8000r/min离心分离，所得沉淀溶于20mL水中，超声分散均匀即为所得eMOF分散液。
氧化石墨烯-eMOF复合膜的制备：配置0.1mg/mL的氧化石墨烯水溶液，取3mL溶于50mL水中，而后加入200μL上述eMOF水溶液，搅拌1h，而后抽滤于PVDF膜上，60℃下烘干5min，空气下干燥待用。
性能测试：于错流装置上测试膜的性能，测试前将膜浸泡于水中30s左右，于0.3MPa、25L/h下，膜的水通量为11.2L/(m2·h·bar)，硫酸钠截留率为76.0％，50mg/L X-3b染料的水通量为5.5L/(m2·h·bar)，截留率为95.6％。
对比例1制备氧化石墨烯膜及其截留性能测定
由改性的Hummers法制备氧化石墨，将2g鳞片石墨、1g硝酸钠在0℃条件下加入46mL浓硫酸中，不断搅拌缓慢加入6g高锰酸钾，冰浴下搅拌2h，而后在35℃下恒温反应1h，缓慢加入92mL去离子水，98℃恒温反应40min，冷却后缓慢加入6mL 30％过氧化氢，离心后得到产物，稀盐酸洗涤数次后烘干得到氧化石墨。
氧化石墨烯膜的制备：配置0.1mg/mL的氧化石墨烯水溶液，取3mL溶于50mL水中，搅拌1h，而后抽滤于PVDF膜上，60℃下烘干5min，空气下干燥待用。
性能测试：于错流装置上测试膜的性能，测试前将膜浸泡于水中30s左右，于0.3MPa、25L/h下，膜的水通量为3.0L/(m2·h·bar)，硫酸钠截留率为82％。
对比例2制备氧化石墨烯-eMOF(1.6mg)复合膜及其截留性能测定
由改性的Hummers法制备氧化石墨，将2g鳞片石墨、1g硝酸钠在0℃条件下加入46mL浓硫酸中，不断搅拌缓慢加入6g高锰酸钾，冰浴下搅拌2h，而后在35℃下恒温反应1h，缓慢加入92mL去离子水，98℃恒温反应40min，冷却后缓慢加入6mL 30％过氧化氢，离心后得到产物，稀盐酸洗涤数次后烘干得到氧化石墨。
ZIF-8制备方法如下，将0.3g六水合硝酸锌与0.66g 2-甲基咪唑分别溶于14mL无水甲醇中，分别分散均匀后混合均匀放入高压反应釜中，于150℃下反应5h，而后冷却，离心，甲醇清洗1次，分散于甲醇溶液中待用。
eMOF的制备：将上述ZIF-8甲醇溶液离心分离，所得白色沉淀溶于20mL水中，取10mL为溶液A；配置6mg/mL的单宁酸水溶液，取10mL为溶液B；将A、B两溶液混合均匀并搅拌10min，而后8000r/min离心分离，所得沉淀溶于20mL水中，超声分散均匀即为所得eMOF分散液。
氧化石墨烯-eMOF复合膜的制备：配置0.1mg/mL的氧化石墨烯水溶液，取3mL溶于50mL水中，而后加入400μL上述eMOF水溶液，搅拌1h，而后抽滤于PVDF膜上，60℃下烘干5min，空气下干燥待用。
性能测试：于错流装置上测试膜的性能，测试前将膜浸泡于水中30s左右，于0.3MPa、25L/h下，膜的水通量为16L/(m2·h·bar)，硫酸钠截留率为45％。
对比例3制备氧化石墨烯-MOF(0.8mg)复合膜及其截留性能测定
由改性的Hummers法制备氧化石墨，将2g鳞片石墨、1g硝酸钠在0℃条件下加入46mL浓硫酸中，不断搅拌缓慢加入6g高锰酸钾，冰浴下搅拌2h，而后在35℃下恒温反应1h，缓慢加入92mL去离子水，98℃恒温反应40min，冷却后缓慢加入6mL 30％过氧化氢，离心后得到产物，稀盐酸洗涤数次后烘干得到氧化石墨。
ZIF-8制备方法如下，将0.3g六水合硝酸锌与0.66g 2-甲基咪唑分别溶于14mL无水甲醇中，分别分散均匀后混合均匀放入高压反应釜中，于150℃下反应5h，而后冷却，离心，甲醇清洗1次，分散于甲醇溶液中待用，离心后分散于20mL水中。
氧化石墨烯-MOF复合膜的制备：配置0.1mg/mL的氧化石墨烯水溶液，取3mL溶于50mL水中，而后加入200μL上述MOF水溶液，搅拌1h，而后抽滤于PVDF膜上，60℃下烘干5min，空气下干燥待用。
性能测试：于错流装置上测试膜的性能，测试前将膜浸泡于水中30s左右，于0.3MPa、25L/h下，膜的水通量为5.2L/(m2·h·bar)，硫酸钠截留率为72％。

Claims (10)

1.一种负载中空MOF的氧化石墨烯复合膜，其特征在于：所述的负载中空MOF的氧化石墨烯复合膜按照如下方法进行制备：
(1)将金属有机骨架颗粒MOFs分散于水中得到浓度为0.5～20mg/mL的金属有机骨架的水溶液；
(2)配置1～10mg/mL的单宁酸水溶液与步骤(1)所得金属有机骨架的水溶液混合，搅拌反应3～120min，然后离心分离，得到的沉淀物用甲醇和水清洗去除杂质，得到刻蚀好的中空MOFs即eMOF，保存于水相中待用；所述的金属有机骨架与单宁酸的质量比为1：1～5；
(3)将氧化石墨烯分散于水中得到浓度为0.02～1g/L的氧化石墨烯水溶液，超声搅拌均匀，将步骤(2)所得eMOF加入氧化石墨烯水溶液中得到混合液，抽滤于聚合物底膜上，于烘箱中干燥5～10min，而后在空气中晾干即得负载中空MOF的氧化石墨烯复合膜；所述eMOF与所述的氧化石墨烯的质量比为0.3～8：1。
2.如权利要求1所述的负载中空MOF的氧化石墨烯复合膜，其特征在于：所述的氧化石墨烯按照如下方法进行制备：将鳞片石墨、硝酸钠在冰浴下加入98％的浓硫酸中，不断搅拌缓慢加入高锰酸钾，冰浴下搅拌1～6h，而后在35℃下恒温反应0.5～8h，缓慢加入去离子水，98℃恒温反应20～200min，冷却后缓慢加入30％过氧化氢，离心后得到产物，稀盐酸洗涤数次后烘干得到氧化石墨；所述的鳞片石墨、硝酸钠和高锰酸钾的质量比为1∶0.25～2.5∶1～5；所述的去离子水的加入量以所述的鳞片石墨的质量计为40～120ml/g。
3.如权利要求1所述的负载中空MOF的氧化石墨烯复合膜，其特征在于：步骤(1)中，所述的金属有机骨架颗粒为ZIF-8。
4.如权利要求3所述的负载中空MOF的氧化石墨烯复合膜，其特征在于：所述的ZIF-8的制备方法为：将六水合硝酸锌与2-甲基咪唑分别分散于无水甲醇中分别得到浓度为0.005～0.06g/mL六水合硝酸锌的无水甲醇溶液和浓度为0.01～0.1g/mL 2-甲基咪唑的无水甲醇溶液，然后将所述的六水合硝酸锌的无水甲醇溶液和浓度为2-甲基咪唑的无水甲醇溶液混合均匀放入高压反应釜中，于150℃下反应5h，得到的反应液冷却，离心，离心产物用甲醇清洗1～3次，即得ZIF-8分散于甲醇溶液中待用；所述的六水合硝酸锌与2-甲基咪唑的质量比为1∶1～5。
5.如权利要求1所述的负载中空MOF的氧化石墨烯复合膜，其特征在于：步骤(2)中，所述单宁酸水溶液的浓度优选为3～6mg/mL。
6.如权利要求1所述的负载中空MOF的氧化石墨烯复合膜，其特征在于：步骤(2)中，所述单宁酸水溶液与MOFs水溶液混合的时间为30min内。
7.如权利要求1所述的负载中空MOF的氧化石墨烯复合膜，其特征在于：步骤(2)中，所述清洗方式为用甲醇和水分别清洗1～3次。
8.如权利要求1所述的负载中空MOF的氧化石墨烯复合膜，其特征在于：步骤(3)中，所述的聚合物底膜的材质为聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚乙烯、聚氯乙烯、聚砜、聚醚砜或聚酰亚胺。
9.如权利要求1所述的负载中空MOF的氧化石墨烯复合膜，其特征在于：步骤(3)中，所述的干燥温度为40～80℃。
10.一种如权利要求1所述的负载中空MOF的氧化石墨烯复合膜应用于盐类或染料的分离。
CN201910809977.0A 2019-08-29 2019-08-29 一种负载中空mof的氧化石墨烯复合膜及其制备方法和用途 Pending CN110614041A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910809977.0A CN110614041A (zh) 2019-08-29 2019-08-29 一种负载中空mof的氧化石墨烯复合膜及其制备方法和用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910809977.0A CN110614041A (zh) 2019-08-29 2019-08-29 一种负载中空mof的氧化石墨烯复合膜及其制备方法和用途

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110614041A true CN110614041A (zh) 2019-12-27

Family

ID=68922685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910809977.0A Pending CN110614041A (zh) 2019-08-29 2019-08-29 一种负载中空mof的氧化石墨烯复合膜及其制备方法和用途

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110614041A (zh)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111011371A (zh) * 2019-12-18 2020-04-17 南京大学 配位聚合物包封的金属有机框架纳米农药的制备及应用
CN111318079A (zh) * 2020-03-18 2020-06-23 北京大井易通科技发展有限公司 一种染料脱盐处理系统及工艺
CN111389235A (zh) * 2020-04-20 2020-07-10 武汉理工大学 多孔金属有机框架掺杂的氧化石墨烯基复合材料及其快速制备方法和应用
CN111569665A (zh) * 2020-04-23 2020-08-25 天津大学 一种柔性氧化石墨烯/金属有机框架复合过滤膜的制备方法
CN112495200A (zh) * 2020-11-06 2021-03-16 大连理工大学 一种具有高速气体传输通道的混合基质膜的制备方法
CN112701307A (zh) * 2021-02-09 2021-04-23 福州大学 用于质子膜燃料电池的双mof连接结构纳米复合电催化剂及其制备方法
CN113213617A (zh) * 2021-05-17 2021-08-06 南京大学 一种亚硝化工艺用的改性磁性悬浮生物载体制备方法
CN114272766A (zh) * 2022-01-04 2022-04-05 成都理工大学 一种二维MXene基油水分离膜及其制备方法
CN114288866A (zh) * 2021-11-18 2022-04-08 兰州大学 一种高效、快速制备二维垂直异质结分离膜的方法
CN115295317A (zh) * 2022-06-28 2022-11-04 电子科技大学长三角研究院(湖州) 一种原位生长电极材料的制备方法及其应用
CN115350600A (zh) * 2022-08-18 2022-11-18 同济大学 聚乙烯亚胺@Co-CAT-1/氧化石墨烯复合分离膜及其制备方法和应用
CN117018896A (zh) * 2023-10-10 2023-11-10 山东华夏神舟新材料有限公司 一种聚酰亚胺混合基质膜及其制备方法和应用
CN117942785A (zh) * 2024-03-07 2024-04-30 湖南中寅环保设备制造有限公司 一种滤膜及高效节能的膜分离纯化浓缩工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120077667A1 (en) * 2010-09-27 2012-03-29 Uchicago Argonne, Llc Non-platinum group metal electrocatalysts using metal organic framework materials and method of preparation
CN103432982A (zh) * 2013-08-05 2013-12-11 华南理工大学 一种金属有机骨架-氧化石墨烯复合材料的制备方法
CN105597577A (zh) * 2016-02-24 2016-05-25 复旦大学 基于金属有机骨架/氧化石墨烯复合物的荷正电纳滤膜及其制备方法
CN106058196A (zh) * 2016-07-26 2016-10-26 北京航空航天大学 一种氮掺杂三维纳米多孔碳/多孔石墨烯复合材料及其制备方法
CN106044953A (zh) * 2016-05-31 2016-10-26 华东师范大学 一种氮掺杂多孔碳棒电容脱盐电极的制备方法
CN109529779A (zh) * 2018-11-14 2019-03-29 常州大学 一种改性zif-8/go复合膜的制备方法及其应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120077667A1 (en) * 2010-09-27 2012-03-29 Uchicago Argonne, Llc Non-platinum group metal electrocatalysts using metal organic framework materials and method of preparation
CN103432982A (zh) * 2013-08-05 2013-12-11 华南理工大学 一种金属有机骨架-氧化石墨烯复合材料的制备方法
CN105597577A (zh) * 2016-02-24 2016-05-25 复旦大学 基于金属有机骨架/氧化石墨烯复合物的荷正电纳滤膜及其制备方法
CN106044953A (zh) * 2016-05-31 2016-10-26 华东师范大学 一种氮掺杂多孔碳棒电容脱盐电极的制备方法
CN106058196A (zh) * 2016-07-26 2016-10-26 北京航空航天大学 一种氮掺杂三维纳米多孔碳/多孔石墨烯复合材料及其制备方法
CN109529779A (zh) * 2018-11-14 2019-03-29 常州大学 一种改性zif-8/go复合膜的制备方法及其应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HUAZHEN SUN, ET.AL: "Hydrophilic hollow zeolitic imidazolate framework-8 modified ultrafiltration membranes with significantly enhanced water separation properties", 《JOURNAL OF MEMBRANE SCIENCE》 *
WANG JUNYI,ET.AL: "Exploration of the adsorption performance and mechanism of zeolitic imidazolate framework-8@graphene oxide for Pb(II) and 1-naphthylamine from aqueous solution", 《JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE》 *
YUNPAN YING ET AL: "High-Flux Graphene Oxide Membranes Intercalated by Metal–Organic Framework with Highly Selective Separation of Aqueous Organic Solution", 《ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES》 *
褚梅等: "通过与氧化石墨烯复合增强金属有机框架材料MOF（Ni）-74的电催化析氢性能", 《材料导报》 *

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111011371A (zh) * 2019-12-18 2020-04-17 南京大学 配位聚合物包封的金属有机框架纳米农药的制备及应用
CN111318079A (zh) * 2020-03-18 2020-06-23 北京大井易通科技发展有限公司 一种染料脱盐处理系统及工艺
CN111389235A (zh) * 2020-04-20 2020-07-10 武汉理工大学 多孔金属有机框架掺杂的氧化石墨烯基复合材料及其快速制备方法和应用
CN111389235B (zh) * 2020-04-20 2021-03-30 武汉理工大学 多孔金属有机框架掺杂的氧化石墨烯基复合材料及其快速制备方法和应用
CN111569665A (zh) * 2020-04-23 2020-08-25 天津大学 一种柔性氧化石墨烯/金属有机框架复合过滤膜的制备方法
CN112495200A (zh) * 2020-11-06 2021-03-16 大连理工大学 一种具有高速气体传输通道的混合基质膜的制备方法
CN112495200B (zh) * 2020-11-06 2022-01-04 大连理工大学 一种具有高速气体传输通道的混合基质膜的制备方法
CN112701307A (zh) * 2021-02-09 2021-04-23 福州大学 用于质子膜燃料电池的双mof连接结构纳米复合电催化剂及其制备方法
CN113213617A (zh) * 2021-05-17 2021-08-06 南京大学 一种亚硝化工艺用的改性磁性悬浮生物载体制备方法
CN113213617B (zh) * 2021-05-17 2022-06-21 南京大学 一种亚硝化工艺用的改性磁性悬浮生物载体制备方法
CN114288866A (zh) * 2021-11-18 2022-04-08 兰州大学 一种高效、快速制备二维垂直异质结分离膜的方法
CN114288866B (zh) * 2021-11-18 2023-09-26 兰州大学 一种制备二维垂直异质结分离膜的方法
CN114272766A (zh) * 2022-01-04 2022-04-05 成都理工大学 一种二维MXene基油水分离膜及其制备方法
CN115295317A (zh) * 2022-06-28 2022-11-04 电子科技大学长三角研究院(湖州) 一种原位生长电极材料的制备方法及其应用
CN115295317B (zh) * 2022-06-28 2023-07-07 电子科技大学长三角研究院(湖州) 一种原位生长电极材料的制备方法
CN115350600A (zh) * 2022-08-18 2022-11-18 同济大学 聚乙烯亚胺@Co-CAT-1/氧化石墨烯复合分离膜及其制备方法和应用
CN115350600B (zh) * 2022-08-18 2023-08-04 同济大学 聚乙烯亚胺@Co-CAT-1/氧化石墨烯复合分离膜及其制备方法和应用
CN117018896A (zh) * 2023-10-10 2023-11-10 山东华夏神舟新材料有限公司 一种聚酰亚胺混合基质膜及其制备方法和应用
CN117018896B (zh) * 2023-10-10 2023-12-22 山东华夏神舟新材料有限公司 一种聚酰亚胺混合基质膜及其制备方法和应用
CN117942785A (zh) * 2024-03-07 2024-04-30 湖南中寅环保设备制造有限公司 一种滤膜及高效节能的膜分离纯化浓缩工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110614041A (zh) 一种负载中空mof的氧化石墨烯复合膜及其制备方法和用途
Song et al. A review of graphene-based separation membrane: Materials, characteristics, preparation and applications
Ayyaru et al. Application of sulfonic acid group functionalized graphene oxide to improve hydrophilicity, permeability, and antifouling of PVDF nanocomposite ultrafiltration membranes
Hwang et al. Hollow ZIF-8 nanoparticles improve the permeability of mixed matrix membranes for CO2/CH4 gas separation
Zhang et al. Enhanced flux of polydimethylsiloxane membrane for ethanol permselective pervaporation via incorporation of MIL-53 particles
Ying et al. A GO-assisted method for the preparation of ultrathin covalent organic framework membranes for gas separation
Emadzadeh et al. Synthesis, modification and optimization of titanate nanotubes-polyamide thin film nanocomposite (TFN) membrane for forward osmosis (FO) application
Wang et al. Self-assembly of graphene oxide and polyelectrolyte complex nanohybrid membranes for nanofiltration and pervaporation
Oskoui et al. Effect of different additives on the physicochemical properties and performance of NLDH/PVDF nanocomposite membrane
CN107638816B (zh) 一种多巴胺助分散氧化石墨烯改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法
CN108530073B (zh) 一种柔性自支撑三维多孔石墨烯膜的制备方法
CN114432907B (zh) 具有超高锂镁选择性的复合纳滤膜及其制备方法与应用
CN106731886B (zh) 一种介孔复合膜的制备方法
Zahirifar et al. Influence of hexagonal boron nitride nanosheets as the additives on the characteristics and performance of PVDF for air gap membrane distillation
CN109224782B (zh) 一种功能化纳米填料复合膜及制备方法和应用
CN111282405A (zh) 一种改性金属有机骨架纳米片及其制备方法
Mao et al. Zeolitic imidazolate frameworks in mixed matrix membranes for boosting phenol/water separation: Crystal evolution and preferential orientation
CN110559889A (zh) 一种中空纳米颗粒复合纳滤膜及其制备方法和用途
Bakangura et al. Hierarchically structured porous anion exchange membranes containing zwetterionic pores for ion separation
CN113648850B (zh) 具有高通量和高去除率MXene/还原多孔氧化石墨烯(r-HGO)复合膜的制备方法
Luo et al. From 0D to 3D nanomaterial-based composite membranes for CO2 capture: Recent advances and perspectives
CN112316741B (zh) 一种串珠状mof填充硅橡胶的混合基质膜
Kachhadiya et al. Separation of n-butanol from aqueous mixtures using TiO2 and h-BN functionalized MIL-101 (Cr) incorporated PVDF mixed matrix membranes
CN110559888B (zh) 一种两亲性氧化石墨烯改性超薄复合纳滤膜及其制备方法与应用
CN109173731B (zh) 一种冷冻干燥技术制备金属有机骨架@氧化石墨烯杂化膜的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191227