[发明专利]层状MOF纳米片复合膜

权利要求书

1.层状MOF纳米片复合膜，为多层复合结构，其特征在于，包括：

至少一层分离层，由二维层状MOF纳米片组装而成；

至少一层支撑层，为超薄无支撑聚酰胺纳滤膜；所述的超薄无支撑聚酰胺纳滤膜通过首先使水相单体和有机相单体在覆有牺牲层的基膜上进行界面聚合反应，然后用稀盐酸除去牺牲层而制得；

所述的分离层组装于支撑层上，或分离层组装于两层支撑层之间。

2.根据权利要求1所述的层状MOF纳米片复合膜，其特征在于，所述的：

水相单体选自间苯二胺，二乙烯二胺或4-(氨基甲基)哌啶；

有机相单体为均苯三甲酰氯；

牺牲层选自Cd(OH)₂纳米线，Cu(OH)₂纳米线；

基膜是聚酰亚胺超滤膜或聚砜超滤膜。

3.根据权利要求1所述的层状MOF纳米片复合膜，其特征在于，所述的水相单体质量浓度0.1～10％，有机相单体质量浓度0.005～1.0％，二者反应时间为1min～24h。

4.根据权利要求1所述的层状MOF纳米片复合膜，其特征在于，还包括多孔载体层，其为多孔氧化物基膜，多孔金属膜或金属网。

5.权利要求1所述的层状MOF纳米片复合膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备二维层状MOF纳米片；

(2)制备超薄无支撑聚酰胺纳滤膜：首先质量浓度0.1～10％水相单体和质量浓度0.005～1.0％的有机相单体在覆有牺牲层的基膜上进行界面聚合反应1min～24h，然后用稀盐酸除去牺牲层；

其中，所述的水相单体选自间苯二胺，二乙烯二胺或4-(氨基甲基)哌啶；有机相单体为均苯三甲酰氯；牺牲层是Cd(OH)₂纳米线或Cu(OH)₂纳米线；基膜是聚酰亚胺超滤膜或聚砜超滤膜；

(3)制备层状MOF纳米片复合膜：将上述步骤制备的二维层状MOF纳米片、超薄无支撑聚酰胺纳滤膜以及多孔载体层组装成复合膜产品；

(4)步骤(3)的复合膜产品于室温放置12小时以上后，于100℃下干燥12小时，然后于真空中100℃下干燥12小时。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，是通过对层状MOF晶体进行溶剂辅助球磨并超声震荡开层处理制得二维层状MOF纳米片，其中，

所述的球磨时间1～24小时，球磨速率为60～200rpm；

所述的超声水浴60～600瓦，超声时长20～60分钟；

所述的溶剂选自甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、异丁醇、甲醚、正己烷或正庚烷。

7.权利要求1所述的层状MOF纳米片复合膜在气体和/或液体分离领域的应用。