[发明专利]一种常温原位生长制备UIO-66-NH2

说明书

本发明提供一种常温原位生长制备UiO‑66‑NHsubgt;2/subgt;纳滤膜的方法，包括：将聚合物原料和溶剂，配制成17％的混合溶液，在混合溶液中添加1～7％的致孔剂，配置成铸膜液，所用的致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)；对铸膜液采用浸没式相转化的方法制备基膜；将ZrClsubgt;4/subgt;溶解在甲酸和乙醇的混合溶液中，配制成浓度为2mmol～10mmol/27ml的第一溶液，将氨基对苯二甲酸溶解在甲酸、纯水、乙醇的混合溶液中，配制成2mmol～10mmol/35ml的第二溶液；将基膜浸没在第一溶液中，静置，使基膜表面溶剂挥发得到第一膜；将第一膜浸没在第二溶液中，静置后，浸泡在无水乙醇中30min，用去离子水漂洗5min，得到UiO‑66‑NHsubgt;2/subgt;纳滤膜，该方法操作简单，膜的通量大，截留率高，易于实现工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种膜的制备方法，具体为常温原位生长UiO-66-NH₂制备纳滤膜。

背景技术

纳滤膜分离是一项先进的物质分离提纯技术，因其效率高，低耗能，单程分离度高等特点，被广泛应用于化工，医药，印染，海水淡化等领域，特别是凭借其绿色环保，分离过程中无物理化学变化等优点被广泛应用于工业废水，医疗废水和印染废水等领域的水处理过程。

原位生长法是制备纳滤分离膜的热点技术之一，该方法是指在没有任何晶体预先附着在载体表面的前提下，把载体直接浸没在生长原液中获得膜材料的过程，晶体的成核，生长以及在载体上的交联共生均在一个合成步骤中完成，理想情况下，载体的内部或表面生长出连续的MOFs晶体，这些连续的晶体膜在分离污染物的过程中起到了决定性作用。

金属有机骨架材料(MOFs)是由金属离子或离子簇与有机配体通过配位连接而成的多孔材料，根据组成，MOFs的孔隙在0.3nm到10nm范围不等，这无疑是良好的分子筛工具，使得MOFs在分离水中污染物分子时具有很高的选择性，丰富多样的孔道结构、极高的孔隙率以及优异的合成后修饰等特性为MOFs材料在膜分离领域提供了广阔的应用空间，UiO系列MOFs材料是由Zr的正八面体次级结构单元[Zr₆O₄(OH)₄]与12个有机配体对苯二甲酸配位连接而成，由软硬酸碱理论可知，Zr⁴⁺与羧酸类配体配位是由硬酸-硬碱的方式结合，配位键具有很强的强度，因此UiO系列MOFs材料具有优异的水稳定性和热稳定性。

但是，在目前的MOFs纳滤膜的制备工艺或方法存在操作难度大，膜的通量低，截留率低难以进行工业化生产等问题。

发明内容

本发明提供一种常温常压原位生长制备UiO-66-NH₂纳滤膜的方法，操作简单，膜的通量大，截留率高易于实现工业化生产。

本发明提供一种常温原位生长制备UiO-66-NH₂纳滤膜的方法，包括以下步骤：

提供基膜、第一溶液和第二溶液；所述第一溶液为浓度为2mmol～10mmol/27ml的ZrCl₄溶液，所述第二溶液为浓度为2mmol～10mmol/35ml的氨基对苯二甲酸溶液；将所述基膜浸没在第一溶液中，25℃下静置，使基膜表面溶剂挥发得到第一膜；

将所述第一膜浸没在第二溶液中，静置1～24h后，用去离子水漂洗，得到UiO-66-NH₂纳滤膜。

进一步的，提供基膜包括：

取适量的聚合物原料和溶剂，配制成17％的混合溶液，所述聚合物原料为聚丙烯腈(PAN)、聚醚砜(PES)、聚砜(PSF)、聚酰亚胺(PI)的一种或组合，所述的溶剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、二甲亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的一种或组合；

在混合溶液中添加1～7％的致孔剂，配置成铸膜液，并搅拌至完全溶解，所用的致孔剂为据吡咯烷酮(PVP)；