[发明专利]一种多孔氧化铝载体支撑的ZIF-8膜的制备方法

权利要求书

1.一种多孔氧化铝载体支撑的ZIF-8膜的制备方法，其特征在于：以离子液体或低共熔混合物为反应介质，以多孔氧化铝载体为支撑体，在支撑体表面合成ZIF-8膜；

具体操作过程如下，

1)制备反应溶液：将离子液体或低共熔混合物与二价锌盐、2-甲基咪唑混合，搅拌均匀后形成反应溶液，反应溶液中Zn²⁺：2-甲基咪唑：离子液体或低共熔混合物的摩尔比例为1：1～20：5～100；

2)将多孔氧化铝载体置入上述反应溶液，在90～160℃下进行晶化反应，晶化反应时间≥1分钟；

3)晶化结束，取出多孔氧化铝载体，除去孔道中的铵后，得到ZIF-8膜。

2.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：构成该ZIF-8膜的ZIF-8晶体具有国际沸石协会确认的SOD结构，组成该ZIF-8膜的ZIF-8晶体结构具有由八面体笼共享六边形面形成的六元环窗口，其X-射线衍射谱图具有至少以下所列衍射峰：

2θ值表示衍射峰位置，2θ/°：7.42±0.2；10.44±0.2；12.76±0.2；14.72±0.2；16.46±0.2；18.03±0.2；19.47±0.2；20.82±0.2；22.09±0.2；23.29±0.2；24.44±0.2；25.54±0.2；26.59±0.2；28.58±0.2；29.55±0.2。

3.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所添加的二价锌盐可以为硝酸锌、氯化锌、醋酸锌中的一种，以Zn²⁺计算，在反应溶液中其与2-甲基咪唑的摩尔比为1：2～10。

4.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：反应介质为离子液体或低共熔混合物；

其中离子液体的阳离子为：烷基季铵盐离子[NR₄]⁺，烷基季膦离子[PR₄]⁺、烷基取代的咪唑离子[Rim]⁺、烷基取代的吡啶离子[Rpy]⁺中的一种，R为C1—C16的烷基；其中离子液体的阴离子为：Br^-、Cl^-、I^-、BF₄^-、PF₆^-、PO₄^3-、NO₃^-、SO₄^2-中的一种；

低共熔混合物为尿素与氯化胆碱摩尔比2～4:1的混合物。

5.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：Zn²⁺与离子液体或低共熔混合物的摩尔比为1:10～80；计量时，其中低共熔混合物的物质的量以尿素的物质的量为基准进行确定。

6.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：以多孔氧化铝载体为支撑体；多孔氧化铝载体的氧化铝晶相可以是α-氧化铝、δ-氧化铝或θ-氧化铝中的一种；

支撑体与反应溶液的用量比由与溶液接触的支撑体的表面积与反应液体积的比计算，为每ml溶液对应的0.2～1.6cm²支撑体的表面积。

7.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：反应溶液中Zn²⁺：2-甲基咪唑：离子液体（或低共熔混合物）的摩尔比例为1：2～10：10～80。

8.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：晶化温度为60～200℃，晶化时间0.5～96h。

9.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述前体反应溶液中含水量为前体反应溶液重量的0-5wt%。

10.按照权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述前体反应溶液中的水由原料带入或额外加入。