[发明专利]VZIF-67/ZIF-67-聚酰亚胺混合基质膜、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种VZIF-67-聚酰亚胺混合基质膜，其特征在于，基质膜材料为聚酰亚胺6FDA-均四甲苯，填料为VZIF-67，VZIF-67在混合基质膜中的质量分数为10~30%，其余为聚酰亚胺6FDA-均四甲苯；

所述混合基质膜选择性分离CO₂/CH₄混合气体；

VZIF-67的制备方法如下：20g的2-甲基咪唑和1mL甲醛溶液加入到300mL的蒸馏水中搅拌15min，记为A液，甲醛溶液质量浓度37％；然后称取1g的Co(NO₃)₂·6H₂O、0.1g的4-氨基酚溶于150mL水和乙醇的混合液中，水与乙醇的体积比为2/1，记为B液；将A液和B液混合，室温下搅拌12h，生成的深紫色固体离心收集，使用水和乙醇分别洗涤两次，真空干燥箱中60℃干燥，得到的产品即为VZIF-67。

2.根据权利要求1所述的VZIF-67-聚酰亚胺混合基质膜，其特征在于，所述混合基质膜的成膜厚度为40~100μm，膜面积不受限定。

3.一种权利要求1~2任一项所述的VZIF-67-聚酰亚胺混合基质膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a) 铸膜液的配制：首先将聚酰亚胺6FDA-均四甲苯溶解于溶剂中，得到6FDA-均四甲苯溶液；再向所述6FDA-均四甲苯溶液中加入VZIF-67，并采用超声加搅拌的方法将其分散在6FDA-均四甲苯溶液中，得到铸膜液；

b) 所述铸膜液脱泡；

c) 将所述铸膜液倒入模具中，溶剂蒸发成膜，烘干。

4.根据权利要求3所述的VZIF-67-聚酰亚胺混合基质膜的制备方法，其特征在于，所述步骤a)中，溶剂选自氯仿、二氯甲烷、N，N-二甲基甲酰或N-甲基吡咯烷酮中的一种。

5.根据权利要求3所述的VZIF-67-聚酰亚胺混合基质膜的制备方法，其特征在于，所述步骤a)中，聚酰亚胺6FDA-均四甲苯粉末分两次加入到分散均一的VZIF-67溶液中溶解，第一次加入所需6FDA-均四甲苯量的十分之一，待其完全溶解后再将剩余量的6FDA-均四甲苯粉末加入。

6.根据权利要求3所述的VZIF-67-聚酰亚胺混合基质膜的制备方法，其特征在于，所述步骤b)中，脱泡的方法采用静置、负压或超声脱泡中的一种。

7.根据权利要求3所述的VZIF-67-聚酰亚胺混合基质膜的制备方法，其特征在于，所述步骤c)中，混合基质膜首先室温干燥，然后在60~80℃干燥8~12h，再在130~170℃真空干燥2~4天。

8.权利要求1~2任一项所述的VZIF-67-聚酰亚胺混合基质膜在选择性分离CO₂/CH₄混合气体中的应用。