水性聚氨酯-MOFs改性膜的制備與表征.pdf

1、水性聚氨酯(WPU)膜材料具有良好的成膜性、可設(shè)計(jì)性、環(huán)境友好等特征，是近年來膜分離領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。金屬有機(jī)骨架材料(MOFs)具有孔徑可調(diào)、可官能團(tuán)化等優(yōu)點(diǎn)，已成為高分子分離膜性能改進(jìn)的新材料。本文針對(duì)苯/環(huán)己烷體系的滲透汽化分離，在已合成的水性聚氨酯基礎(chǔ)上，制備不同結(jié)構(gòu)的金屬有機(jī)骨架材料，研究其對(duì)水性聚氨酯的物理共混改性和化學(xué)接枝改性技術(shù)，并開展微觀性能表征研究。主要內(nèi)容如下:
　　(1)以銅為金屬源，5-羥基間苯二甲酸為有機(jī)

2、配體，制備出MOF-OH-Ac材料;以銅為金屬源，5-叔丁基間苯二甲酸為有機(jī)配體，制備出MOF-Bu-Ac材料;以鋯為金屬源，2-氨基對(duì)苯二甲酸為配體，制備出UiO-66-NH2材料。分別對(duì)三種有機(jī)金屬框架材料進(jìn)行的XRD、FT-IR、SEM、TEM、TG表征結(jié)果證明，所制備的三種MOFs材料具備相應(yīng)的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性能特征。
　　(2)分別采用MOF-OH-Ac和MOF-Bu-Ac兩種材料進(jìn)行了水性聚氨酯的物理共混改性，并進(jìn)行了相應(yīng)

3、工藝參數(shù)優(yōu)化和微觀性能表征。研究結(jié)果表明，MOF-OH-Ac改性膜的優(yōu)化用量為1.5wt％時(shí)，苯的平衡溶脹率為68％，環(huán)己烷平衡溶脹率為5％，溶解選擇系數(shù)為4.72。MOF-Bu-Ac改性膜的優(yōu)化用量為2.0wt％時(shí)，改性膜對(duì)苯的平衡溶脹率為96％，對(duì)環(huán)己烷的平衡溶脹率為6％，吸附選擇因子為5.02。
　　(3)采用UiO-66-NH2對(duì)水性聚氨酯進(jìn)行化學(xué)接枝改性，并研究了UiO-66-NH2在水性聚氨酯乳液及改性膜中的分散與分布