编号：FTJS09721
篇名：Al2O3中空纤维的改性及原位合成ZIF-8膜
作者：尹正驰 武晓珂 杨艳伟 张华宇 朱瑞敏 王正宝
关键词： ZIF-8 膜 原位晶化 石墨相氮化碳 中空纤维改性 气体膜分离
机构： 浙江大学化学工程与生物工程学院
摘要： 采用化学气相沉积的方法将石墨相氮化碳(GCN)沉积到Al2O3中空纤维表面进行改性,在改性后的载体上通过原位晶化制备连续ZIF-8膜。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和气体透过分离测试技术,考察了GCN负载温度、负载量和前体种类以及合成液中甲酸钠添加量的影响。研究发现,向Al2O3载体表面负载GCN的适宜温度为350℃,温度越高,载体表面GCN的碳与氮物质的量之比(C/N比)越高,N活性位点越少,越不利于ZIF-8膜的原位晶化。在相同的负载温度下,负载时间越长,GCN对Al2O3载体的覆盖程度(负载量)越高,负载量过少无法形成致密膜。与三聚氰胺相比,使用尿素作为化学气相沉积的前体,在相同负载条件下GCN负载量明显下降,最终无法形成致密膜。调控合成液中甲酸钠的含量,优化的合成液配方为ZnCl2、2-甲基咪唑(Hmim)、HCOONa与CH3OH的物质的量之比为1:1.5:2.0:250。获得的ZIF-8膜的H2透过量为6.11×10-7 mol/(Pa·s·m2),H2/N2理想分离选择性为5.1。
