[发明专利]一种聚合物基金属有机骨架杂化膜的制备方法

权利要求书

1.一种聚合物基金属有机骨架杂化膜的制备方法，其特征在于，将聚合物基膜改性使其表面带负电，然后将金属离子和聚合物阳离子通过静电组装沉积到带负电的聚合物膜表面；然后再通过界面反应，在聚合物基膜表面原位生长MOFs杂化分离层，进而构成聚合物基金属有机骨架杂化膜。

2.根据权利要求1所述的聚合物基金属有机骨架杂化膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤；

(1)聚合物基膜的表面改性

对聚合物基膜进行预处理，使聚合物基膜表面带负电；处理后用去离子水清洗膜表面的残余试剂；

(2)组装金属离子和阳离子聚合物

将步骤(1)所得到的聚合物基膜浸入金属离子和阳离子聚合物的混合水溶液中，室温浸泡0.5-20h，使得膜的表面组装一层金属离子/阳离子聚合物杂化层，然后倒掉膜表面多余的水溶液，用滤纸擦干膜表面的水滴；

(3)界面反应

将步骤(2)所得的膜置于有机配体的油相溶液中10-120min，金属离子和有机配体在水油两相的界面反应原位生长形成一层MOFs/阳离子聚合物杂化分离层；

(4)清洗

将步骤(3)所得到膜，用乙醇清洗，然后去离子水将膜表面洗净，以去除未反应的金属离子、有机配体以及残余溶剂；

(5)晾干

将步骤(4)制得的MOFs/阳离子聚合物杂化膜在室温下晾干1-2h，得到的膜放入塑封袋中备用。

3.根据权利要求2所述的一种聚合物基金属有机骨架杂化膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的聚合物基膜为超滤膜或微滤膜，膜形式是平板式、中空纤维式或管式。

4.根据权利要求2所述的一种聚合物基金属有机骨架杂化膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中膜材料为聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯。

5.根据权利要求2所述的一种聚合物基金属有机骨架杂化膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中的金属离子为能够形成MOFs材料的金属离子，金属离子浓度为0.1-1mol/L；阳离子聚合物为含有N或/和O的能够与上述金属离子进行螯合的阳离子聚合物；聚合物阳离子的在水溶液中的质量分数为0.1-3.0wt.％，步骤(2)中的金属离子与阳离子聚合物通过螯合作用，形成配位的金属离子-阳离子聚合物；步骤(3)有机配体为能够与金属离子形成MOFs材料的单体。

6.根据权利要求2所述的一种聚合物基金属有机骨架杂化膜的制备方法，其特征在于，金属离子选自Zn²⁺、Co²⁺、Cu²⁺，阳离子聚合物为选自聚乙烯亚胺、海藻酸钠、壳聚糖、聚赖氨酸。

7.根据权利要求2所述的一种聚合物基金属有机骨架杂化膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中的有机配体为咪唑、吡啶。

8.根据权利要求2所述的一种聚合物基金属有机骨架杂化膜的制备方法，其特征在于，有机配体的浓度为0.1-5mol/L，溶剂选自正己烷、正庚烷。

9.根据权利要求2所述的一种聚合物基金属有机骨架杂化膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中的反应温度为10-30℃。

10.根据权利要求9所述的一种聚合物基金属有机骨架杂化膜的制备方法，其特征在于，温度为15-25℃。