金屬-有機(jī)骨架材料膜的制備及其氣體分離性能的研究.pdf

1、本論文內(nèi)容主要包括完成氣體單組份滲透裝置膜分離設(shè)備的搭建，并研究金屬-有機(jī)骨架材料Cu-BTC的制備、基于六鈦酸鉀(Potassium Hexatitanate，K2Ti6O13)的Cu-BTC膜的制備、表征及其用于氦氣提濃的分離性能研究。
　　 金屬-有機(jī)骨架材料(Metal-Organic Frameworks，簡(jiǎn)稱(chēng)MOFs)作為一種新型的多孔材料，具有備受關(guān)注的諸多優(yōu)點(diǎn)，如極大的比表面積、極高的孔隙率、骨架可調(diào)、骨架可根據(jù)

2、需要作相應(yīng)化學(xué)修飾以致結(jié)構(gòu)極其豐富等，被認(rèn)為是沸石之外又一類(lèi)重要的納米材料。金屬有機(jī)骨架材料受到越來(lái)越多的重視，被廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)氣、分離、傳感器、催化和藥物控釋。鑒于MOFs的微孔性質(zhì)及孔結(jié)構(gòu)的可調(diào)控性，將MOFs應(yīng)用于膜分離將取得較好的效果。
　　 Cu-BTC是一種典型的MOF材料，已在儲(chǔ)氣和分離方面有了廣泛的研究.六鈦酸鉀有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，一般情況下不與酸、堿和鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不溶于有機(jī)溶劑，強(qiáng)的抗彎強(qiáng)度，較低的熱傳導(dǎo)系數(shù)

3、等優(yōu)點(diǎn)，并有研究證明六鈦酸鉀在溫和的酸性條件下能夠吸附Cu2+，相比于其他傳統(tǒng)載體（如三氧化二鋁），六鈦酸鉀更適合于含Cu2+的MOF膜的生長(zhǎng)。綜合這些優(yōu)點(diǎn)，六鈦酸鉀作為膜的載體是完全可以勝任的。故在本工作中，我們將選擇Cu-BTC和六鈦酸鉀分別作為膜材料和膜載體。
　　 在本工作中，在一個(gè)全新的載體（六鈦酸鉀）上，連續(xù)的、高度互生的Cu-BTC膜成功制得。通過(guò)對(duì)Cu-BTC膜的滲透性能及對(duì)應(yīng)選擇性的綜合評(píng)估，發(fā)現(xiàn)Cu-BTC膜