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CN114515515B - 一种超疏水中空MOFs改性中空纤维复合膜及其应用 - Google Patents

一种超疏水中空MOFs改性中空纤维复合膜及其应用 Download PDF

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CN114515515B
CN114515515B CN202210089394.7A CN202210089394A CN114515515B CN 114515515 B CN114515515 B CN 114515515B CN 202210089394 A CN202210089394 A CN 202210089394A CN 114515515 B CN114515515 B CN 114515515B
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Abstract

本发明公开了一种超疏水中空MOFs改性中空纤维复合膜及其在醇/水精馏中的应用。采用多酚对MOFs进行刻蚀形成中空MOFs，同时具有丰富的反应位点，然后中空MOFs进行超疏水化改性，得到超疏水中空MOFs，然后将其引入聚二甲基硅氧烷(PDMS)涂膜液中，涂覆中空纤维膜组件内侧，得到超疏水中空MOFs改性中空纤维复合膜，并将其作为规整填料进行醇/水精馏。本发明的优势在于，所制备超疏水中空MOFs改性中空纤维复合膜，在降低膜润湿的情况下，大大降低了传质阻力，具有良好的市场应用前景。

Description

一种超疏水中空MOFs改性中空纤维复合膜及其应用
技术领域
本发明属于膜技术领域，尤其涉及一种超疏水中空MOFs改性中空纤维复合膜及其在醇/水精馏中的应用。
背景技术
随着煤、石油、天然气等不可再生能源的日益短缺，世界经济发展面临着严峻考验。燃料醇(乙醇、异丙醇等)作为可再生能源，己经逐渐成为研究的热点。大部分工业对燃料醇的纯度要求较高，且其容易与水形成共沸物。然而，在醇/水分离应用中，传统的恒沸精馏、萃取精馏等能耗高且分离效率低。鉴于此，研究者提出采用中空纤维膜为规正填料进行醇/水精馏，与传统精馏相比，其具有接触表面大，气液两相间接接触，避免了液泛、沟流等严重影响精馏性能的现象发生。
目前研究表明，提高膜的疏水性可以有效提高膜的精馏性能。然而，目前常用的疏水聚合物涂层为PDMS，然而其为结构致密，大大增大了膜精馏过程中物质交换的阻力；同时，PDMS水接触角为～100°，还有很大的提升空间。
为解决现有中空纤维膜疏水性较差、微孔性较低的问题，本发明提出采用疏水中空MOFs材料来提升中空纤维膜的微孔性以及膜的疏水性。膜微孔性的提升，可以有效减小中空纤维膜精馏过程的阻力，增大总传质系数，从而提高中空纤维膜的精馏分离效率。
发明内容
为了解决现有中空纤维膜中微孔性低、疏水性较差等缺陷，本发明提供一种超疏水中空MOFs改性中空纤维复合膜及其在醇/水精馏中的应用，所述超疏水中空MOFs改性中空纤维复合膜具有较高精馏效率。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种超疏水中空MOFs改性中空纤维复合膜，所述超疏水中空MOFs改性中空纤维复合膜按如下方法制备：
(1)超疏水中空MOF的制备：将MOF材料均匀分散于水中，得到5～20mg/mL(优选10mg/mL)的MOF分散液，加入1～5mg/mL(优选3mg/mL)的多酚溶液，搅拌2～8min(优选5min)，离心，所得沉淀依次用甲醇与己烷A清洗后，重悬于己烷B中，加入硅烷偶联剂，在50～100℃下搅拌反应6～48h(优选80℃搅拌反应24h)，所得反应液经后处理，得到超疏水中空MOF；所述多酚溶液的溶剂为水、甲醇、乙醇中的一种或两种的混合液；所述MOF材料、多酚溶液所含多酚与硅烷偶联剂的质量比为10:1～5:1～60(优选10:3:30)；己烷A、B都是己烷，A、B只是为了区分不同阶段的己烷，无其它含义。
(2)超疏水中空MOF改性中空纤维复合膜：将步骤(1)所述的超疏水中空MOF均匀分散于1～20wt％(优选10wt％)聚二甲基硅氧烷(PDMS)溶液中，加入催化剂和交联剂室温下反应10min～2h(优选20min)，得到涂膜液；向中空纤维膜的内腔中注入所述涂膜液，浸渍1～10min(优选5min)，将剩余涂膜液倒出，氮气吹扫使溶剂蒸发，通风干燥，即得到所述超疏水中空MOFs改性中空纤维复合膜；所述超疏水中空MOF、聚二甲基硅氧烷溶液所含聚二甲基硅氧烷、催化剂和交联剂的质量比为1～20:20:1～10:5～20(优选2:20:5:10)；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；所述交联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、正硅酸四乙酯、苯基三乙氧基硅烷(优选正硅酸四乙酯)。
优选地，步骤(1)中所述MOF材料为ZIF-8、ZIF-7或ZIF-67(优选ZIF-67)。
进一步，步骤(1)中所述MOF材料通过溶剂热的方式合成。具体地按如下方法制备：
金属盐溶液与有机配体溶液在搅拌下均匀混合，室温下静置反应12～48h，离心、所得沉淀洗涤、烘干，得到所述MOF材料。
进一步，所述金属盐溶液所含金属盐为氯化锌、硝酸锌、醋酸锌、氯化钴、硝酸钴、醋酸钴中的一种或两种以上的混合物。
进一步，所述有机配体溶液所含有机配体为2-甲基咪唑、苯并咪唑中的一种或两种的混合物。
进一步，步骤(1)中所述己烷B的体积以MOF材料的质量计为20-100mL/g(优选100mL/g)。
进一步，步骤(1)所述后处理为：将所述反应液离心，所得沉淀用己烷洗涤、烘干，得到所述超疏水中空MOF材料。
进一步，步骤(1)中所述多酚溶液所含多酚为邻苯二酚、间苯二酚、茶多酚、单宁酸的一种或两种以上的混合物(优选茶多酚)。
进一步，步骤(1)中所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、氯硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、正十二烷基三甲氧基硅烷中至少一种或两种以上的混合物(优选正十二烷基三甲氧基硅烷)。
进一步，步骤(2)中所述中空纤维膜的材质为聚砜(PS)、聚醚砜(PES)、聚偏氟乙烯(PVDF)或聚丙烯腈(优选聚砜)。
进一步，步骤(2)中所述聚二甲基硅氧烷(PDMS)溶液的溶剂为己烷、庚烷、环己烷中的一种或两种以上的混合液(优选庚烷)。
步骤(2)中，为方便后续在测试，本发明将8根中空纤维膜放入到石英玻璃衬管中，用环氧树脂把管的两端固定制成膜组件，然后注入涂膜液，即制得超疏水中空MOF改性中空纤维复合膜组件，直接用于醇/水精馏。
本发明还提供一种上述超疏水中空MOFs改性中空纤维复合膜于醇-水溶液精馏中的应用。
优选地，所述醇-水溶液所含醇为异丙醇。
本发明发现了一种超疏水中空MOFs改性中空纤维复合膜，所述改性方法能够很好的改善中空纤维膜的疏水性与微孔性，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)多酚一方面使得MOFs变为中空结构，使其形成具有微孔结构壳层，以及介孔结构空腔的结构；另一方面，为进一步疏水功能化提供反应位点，有效提高了中空纤维膜的微孔性，从而有效地降低了膜的传质阻力；
(2)超疏水改性的MOFs引入，进一步提高了中空纤维膜的疏水性，有效地缓解了膜的润湿行为，间接强化了膜的传质行为。
(3)本发明发现了超疏水中空MOFs改性中空纤维复合膜，所述改性方法能够很好的制备疏水多孔复合膜，所述的疏水多孔中空纤维复合膜有良好醇/水精馏性能，可应用于浓缩挥燃料醇如乙醇、异丙醇等。
附图说明
图1是超疏水中空MOFs材料制备示意图。
图2(a)实施例3超疏水中空MOFs的透射电镜图，(b)实施例3超疏水中空MOFs的水接触角。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明进行进一步描述，但本发明并不限于下述实施例，在不脱离本发明内容和范围内，变化实施都应包含在本发明的技术范围内。
下列PDMS的庚烷溶液所指体积是庚烷的体积，庚烷密度为0.68g/mL，5mL庚烷中PDMS的质量为0.3824g，质量分数为10wt％。
实施例1：
(1)ZIF-8的制备：分别配置100mL ZnCl2的甲醇溶液(1mol/L)与2-甲基咪唑(2mol/L)的甲醇溶液，然后在搅拌的情况下将其均匀混合，室温下静置反应24h，离心甲醇洗涤烘干，得到ZIF-8材料。
(2)超疏水中空ZIF-8的制备：将ZIF-8材料通过超声搅拌的方式分散于30mL水中，得到10mg/mL的ZIF-8分散液，然后加入30mL 3mg/mL茶多酚的水溶液，搅拌5min，然后离心，依次用甲醇与己烷清洗，然后将其再次分散于30mL己烷中，加入1mL(0.89g)正十二烷基三甲氧基硅烷后，在80℃下搅拌反应24h，离心、己烷洗涤、烘干，得到超疏水中空ZIF-8材料。
(3)超疏水中空ZIF-8改性中空纤维复合膜及组件：以PS聚合物中空纤维为支撑膜(截留分子量6万，天津膜天膜工程公司)。将步骤(2)制备的0.038g超疏水中空ZIF-8通过搅拌超声的方式分散于5mL PDMS的庚烷溶液(10wt％)中，加入0.0956g催化剂二月桂酸二丁基锡和0.1912g交联剂正硅酸四乙酯(PDMS：催化剂：交联剂质量比为20:5:10)室温下搅拌反应20min得到涂膜液。然后将中空纤维膜组件固定在铁架台上，将配制好的涂膜液注在膜组件内，使其在中空纤维膜内浸渍5min，将制膜液倒出，然后用氮气吹扫，使溶剂蒸发，然后将其放置于洁净工作台上通风干燥，即得到超疏水中空ZIF-8改性中空纤维复合膜及组件。
制备的超疏水中空ZIF-8改性中空纤维复合膜异丙醇/水精馏中应用如下：
膜精馏实验在全回流下进行，分离体系为20v/v％的异丙醇/水溶液(5.5mol/mol％)，加热功率为90W。结果显示，精馏产品的异丙醇摩尔浓度为66.5mol/mol％，传质单元高度(HTU)为3.4cm。
实施例2：
(1)ZIF-7的制备：分别配置100mL ZnCl2的甲醇溶液(1mol/L)与苯并咪唑(2mol/L)的甲醇溶液，然后在搅拌的情况下将其均匀混合，室温下静置反应24h，离心甲醇洗涤烘干，得到ZIF-7材料。
(2)超疏水中空ZIF-7的制备：将ZIF-7材料通过超声搅拌的方式分散于水中，得到10mg/mL的ZIF-7分散液，然后加入30mL 3mg/mL茶多酚的水溶液，搅拌5min，然后离心，依次用甲醇与己烷清洗，然后将其再次分散于30mL己烷中，加入1mL(0.89g)正十二烷基三甲氧基硅烷后，在80℃下搅拌反应24h，离心己烷洗涤烘干，得到超疏水中空ZIF-7材料。
(3)超疏水中空ZIF-7改性中空纤维复合膜及组件：以PS聚合物中空纤维为支撑膜(截留分子量6万，天津膜天膜工程公司)。将步骤(2)制备的0.038g超疏水中空ZIF-7通过搅拌超声的方式分散于5mL PDMS的庚烷溶液(10wt％)中，加入0.0956g催化剂二月桂酸二丁基锡和0.1912g交联剂正硅酸四乙酯(PDMS：催化剂：交联剂质量比为20:5:10)室温下搅拌反应20min得到涂膜液。然后将中空纤维膜组件固定在铁架台上，将配制好的涂膜液注在膜组件内，使其在中空纤维膜内浸渍5min，将制膜液倒出，然后用氮气吹扫，使溶剂蒸发，然后将其放置于洁净工作台上通风干燥，即得到超疏水中空ZIF-7改性中空纤维复合膜及组件。
制备的超疏水中空ZIF-7改性中空纤维复合膜异丙醇/水精馏中应用如下：
膜精馏实验在全回流下进行，分离体系为20v/v％的异丙醇/水溶液(摩尔浓度5.5％)，加热功率为90W。结果显示，精馏产品的异丙醇摩尔浓度为65.8mol/mol％，传质单元高度(HTU)为3.8cm。实施例3：
(1)ZIF-67的制备：分别配置100mL CoCl2的甲醇溶液(1mol/L)与2-甲基咪唑(2mol/L)的甲醇溶液，然后在搅拌的情况下将其均匀混合，室温下静置反应24h，离心甲醇洗涤烘干，得到ZIF-67材料。
(2)超疏水中空ZIF-67的制备：将ZIF-67材料通过超声搅拌的方式分散于水中，得到10mg/mL的ZIF-67分散液，然后加入30mL3mg/mL茶多酚的水溶液，搅拌5min，然后离心，依次用甲醇与己烷清洗，然后将其再次分散于30mL己烷中，加入1mL(0.89g)正十二烷基三甲氧基硅烷后，在80℃下搅拌反应24h，离心己烷洗涤烘干，得到超疏水中空ZIF-67材料。
(3)超疏水中空ZIF-67改性中空纤维复合膜及组件：以PS聚合物中空纤维为支撑膜(截留分子量6万，天津膜天膜工程公司)。将步骤(2)制备的0.038g超疏水中空ZIF-67通过搅拌超声的方式分散于5mL PDMS的庚烷溶液(10wt％)中，加入0.0956g催化剂二月桂酸二丁基锡和0.1912g交联剂正硅酸四乙酯(PDMS：催化剂：交联剂质量比为20:5:10)室温下搅拌反应20min得到涂膜液。然后将中空纤维膜组件固定在铁架台上，将配制好的涂膜液注在膜组件内，使其在中空纤维膜内浸渍5min，将制膜液倒出，然后用氮气吹扫，使溶剂蒸发，然后将其放置于洁净工作台上通风干燥，即得到超疏水中空ZIF-67改性中空纤维复合膜及组件。
制备的超疏水中空ZIF-67改性中空纤维复合膜异丙醇/水精馏中应用如下：
膜精馏实验在全回流下进行，分离体系为20v/v％的异丙醇/水溶液(摩尔浓度5.5％)，加热功率为90W。结果显示，精馏产品的异丙醇摩尔浓度为66.7mol/mol％，传质单元高度(HTU)为3.2cm。
对比例1：
中空纤维复合膜及组件：以PS聚合物中空纤维为支撑膜(截留分子量6万，天津膜天膜工程公司)。5mL PDMS的庚烷溶液(10wt％)中，加入0.0956g催化剂二月桂酸二丁基锡和0.1912g交联剂正硅酸四乙酯(PDMS：催化剂：交联剂质量比为20:5:10)室温下搅拌反应20min得到涂膜液。然后将中空纤维膜组件固定在铁架台上，将配制好的涂膜液注在膜组件内，使其在中空纤维膜内浸渍5min，将制膜液倒出，然后用氮气吹扫，使溶剂蒸发，然后将其放置于洁净工作台上通风干燥，即得到中空纤维复合膜及组件。
制备的中空纤维复合膜异丙醇/水精馏中应用如下：
膜精馏实验在全回流下进行，分离体系为20v/v％的异丙醇/水溶液(摩尔浓度5.5％)，加热功率为90W。结果显示，精馏产品的异丙醇摩尔浓度为60.1mol/mol％，传质单元高度(HTU)为9.2cm。
对比例2：
(1)ZIF-8的制备：分别配置100mL ZnCl2的甲醇溶液(1mol/L)与2-甲基咪唑(2mol/L)的甲醇溶液，然后在搅拌的情况下将其均匀混合，室温下静置反应24h，离心甲醇洗涤烘干，得到ZIF-8材料。
(2)ZIF-8改性中空纤维复合膜及组件：以PS聚合物中空纤维为支撑膜(截留分子量6万，天津膜天膜工程公司)。将步骤(1)制备的0.038g ZIF-8通过搅拌超声的方式分散于5mL PDMS的庚烷溶液(10wt％)中，加入0.0956g催化剂二月桂酸二丁基锡和0.1912g交联剂正硅酸四乙酯(PDMS：催化剂：交联剂质量比为20:5:10)室温下搅拌反应20min得到涂膜液。然后将中空纤维膜组件固定在铁架台上，将配制好的涂膜液注在膜组件内，使其在中空纤维膜内浸渍5min，将制膜液倒出，然后用氮气吹扫，使溶剂蒸发，然后将其放置于洁净工作台上通风干燥，即得到ZIF-8改性中空纤维复合膜及组件。
制备的ZIF-8改性中空纤维复合膜异丙醇/水精馏中应用如下：
膜精馏实验在全回流下进行，分离体系为20v/v％的异丙醇/水溶液(摩尔浓度5.5％)，加热功率为90W。结果显示，精馏产品的异丙醇摩尔浓度为63.4mol/mol％，传质单元高度(HTU)为5.9cm。

Claims (8)

1.一种超疏水中空MOFs改性中空纤维复合膜于醇-水溶液精馏中的应用，其特征在于所述超疏水中空MOFs改性中空纤维复合膜按如下方法制备：
(1)超疏水中空MOF的制备：将MOF材料均匀分散于水中，得到5～20mg/mL的MOF分散液，加入1～5mg/mL的多酚溶液，搅拌2～8min，离心，所得沉淀依次用甲醇与己烷A清洗后，重悬于己烷B中，加入硅烷偶联剂，在50～100℃下搅拌反应6～48h，所得反应液经后处理，得到超疏水中空MOF；所述多酚溶液的溶剂为水、甲醇、乙醇中的一种或两种的混合液；所述MOF材料、多酚溶液所含多酚与硅烷偶联剂的质量比为10:1～5:1～60；所述MOF材料为ZIF-67；所述多酚溶液包括茶多酚；
(2)超疏水中空MOF改性中空纤维复合膜：将步骤(1)所述的超疏水中空MOF均匀分散于1～20wt％聚二甲基硅氧烷溶液中，加入催化剂和交联剂室温下反应10min～2h，得到涂膜液；向中空纤维膜的内腔中注入所述涂膜液，浸渍1～10min，将剩余涂膜液倒出，氮气吹扫使溶剂蒸发，通风干燥，即得到所述超疏水中空MOFs改性中空纤维复合膜；所述超疏水中空MOF、聚二甲基硅氧烷溶液所含聚二甲基硅氧烷、催化剂和交联剂的质量比为1～20:20:1～10:5～20；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；所述交联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、正硅酸四乙酯或苯基三乙氧基硅烷。
2.如权利要求1所述的应用，其特征在于：步骤(1)中所述己烷B的体积以MOF材料的质量计为20-100mL/g。
3.如权利要求1所述的应用，其特征在于步骤(1)所述后处理为：将所述反应液离心，所得沉淀用己烷洗涤、烘干，得到所述超疏水中空MOF材料。
4.如权利要求1所述的应用，其特征在于：步骤(1)中所述多酚溶液还含有邻苯二酚、间苯二酚、单宁酸的一种或两种以上的混合物。
5.如权利要求1所述的应用，其特征在于：步骤(1)中所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、氯硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、正十二烷基三甲氧基硅烷中至少一种或两种以上的混合物。
6.如权利要求1所述的应用，其特征在于：步骤(2)中所述中空纤维膜的材质为聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯或聚丙烯腈。
7.如权利要求1所述的应用，其特征在于：步骤(2)中所述聚二甲基硅氧烷溶液的溶剂为己烷、庚烷、环己烷中的一种或两种以上的混合液。
8.如权利要求1所述的应用，其特征在于：所述醇-水溶液所含醇为异丙醇。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112778772A (zh) * 2020-12-31 2021-05-11 中山大学附属第一医院 一种抗菌复合水凝胶及其制备方法与应用

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103816814B (zh) * 2014-03-06 2016-01-20 北京工业大学 一种多孔粒子mcm-41-zif-8/pdms渗透汽化杂化膜、制备与应用
US12071663B2 (en) * 2016-01-15 2024-08-27 Massachusetts Institute Of Technology Semi-permeable arrays for analyzing biological systems and methods of using same
CN109224861B (zh) * 2017-07-10 2021-02-02 浙江工业大学 一种金属有机骨架改性纳滤/反渗透膜及其应用
CN113346116B (zh) * 2021-05-20 2022-11-01 华中科技大学 聚多巴胺修饰的中空金属有机骨架改性的聚合物杂化质子交换膜及其制备

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112778772A (zh) * 2020-12-31 2021-05-11 中山大学附属第一医院 一种抗菌复合水凝胶及其制备方法与应用

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