[发明专利]一种金属有机框架-陶瓷膜纳滤复合膜的制备方法

权利要求书

1.一种金属有机框架-陶瓷膜纳滤复合膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将由薄水铝石溶胶溶液制得的浸涂液均匀涂覆于陶瓷支撑体上，空气中静置后煅烧制备得到γ-Al₂O₃功能层，过程重复两次；

（2）在γ-Al₂O₃功能层上涂覆溶胶-凝胶溶液，静置后煅烧去除模板得到介孔硅功能层；

（3）采用溶剂热法使MOFs在介孔硅中生长结晶，最后乙醇多次清洗，真空干燥后得到金属有机框架-陶瓷膜纳滤复合膜，其中MOFs为HKUST-1；

所述步骤（1）中的陶瓷支撑体需先浸入稀释的磷酸溶液或磷酸二氢铝溶液中，取出后在空气中静置过夜；

所述步骤（2）中的溶胶-凝胶溶液为硅氧烷与甲醇或乙醇水溶液在酸性环境下水解后，加入烷基三甲基溴化氨（C_nH_2n+1(CH₃)₃N⁺Br⁻），经老化一段时间后形成的溶胶-凝胶溶液。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的陶瓷支撑体是片式或管式Al₂O₃、TiO₂或ZrO₂陶瓷材料，孔径为50-100nm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的薄水铝石溶胶为醇铝盐加入酸催化水解缩合形成的溶胶，其中醇铝盐包括异丙醇铝或仲丁醇铝。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）采用溶剂热法，将介孔硅修饰后的陶瓷膜浸入Cu(NO₃)₂·3H₂O水溶液中浸泡1h，然后加入H₃BTC的乙醇溶液，磁力搅拌30 min；然后将混合溶液与陶瓷膜一起转移至聚四氟乙烯内衬的高压釜中，在80~140℃下加热10~16h；其中Cu²⁺与H₃BTC的摩尔比为2.0~2.8。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的静置时间为24h，温度为25-35℃；干燥时间为10h，温度为50-60℃。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）煅烧形成γ-Al₂O₃功能层温度为600-1000℃，烧结时间3h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）煅烧去除模板温度为450-550℃，时间为2h；升温速率均为1℃/min。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的涂覆方法为浸渍提拉法或旋转涂抹法。