[发明专利]一种金属有机框架-聚酰亚胺复合纤维膜材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种金属有机框架‑聚酰亚胺复合纤维膜材料的制备，首先在甲醇体系中，通过室温快速的方法制备了ZIF‑8，再进行亚胺化反应制得可溶性聚酰亚胺6FDA‑BDAF，之后利用简单的静电纺丝技术制备了ZIF/PI复合纤维膜，所制得的膜材料具有较高的热稳定性和机械强度，且为由纳米纤维随机分布形成的互联网络结构，其直径范围分布在200‑300纳米，ZIF‑8很好地分散在PI基体中，无明显团聚，且随着ZIF‑8的加入，原本光滑的纤维表面变得粗糙，同时超细纤维出现的频率增加，使得材料的比表面积增加，具有较强的捕获PM2.5能力，重要的是制备方法简便，反应条件温和易控，利于大规模生产，良好的性能及简便的制备方法使其在高温空气过滤领域具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种金属有机框架‑聚酰亚胺复合纤维膜材料的制备，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：金属有机框架ZIF‑8的制备将一定量的二甲基咪唑和硝酸锌分别溶于甲醇中，之后将两溶液混合后静置24h，用甲醇清洗后离心分离，干燥，即得ZIF‑8；步骤二：可溶性聚酰亚胺6FDA‑BDAF的制备(2.1)在氮气和冰水浴条件下将六氟丙烷溶于N，N‑二甲基乙酰胺中，待六氟丙烷完全溶解后向混合液中加入六氟二酐，得到含固混合溶液，之后将含固混合溶液持续搅拌1h；(2.2)将含固混合溶液移出冰水浴，室温下持续搅拌20h后加入酸酐和吡啶，继续搅拌20h后得到粘性溶液；(2.3)将粘性溶液倒入过量无水乙醇中，得丝状树脂，收集丝状树脂后干燥，即得可溶性聚酰亚胺6FDA‑BDAF；步骤三：金属有机框架‑聚酰亚胺复合纤维膜材料的制备(3.1)将所述步骤一制得的金属有机框架ZIF‑8溶于N，N‑二甲基乙酰胺中，超声分散6h后加入所述步骤二制得的可溶性聚酰亚胺6FDA‑BDAF，至其完全溶解后室温搅拌1‑3h，得混合液；(3.2)将混合液移入静电纺丝装置，铝箔为收集器，设置静电纺丝参数后经1‑2h电纺，之后揭下电纺膜，即为金属有机框架‑聚酰亚胺复合纤维膜材料。