本技术介绍了一种新型复合MOF膜及其制造工艺,旨在实现更高效的气体分离。该膜由基底和MOF-A与MOF-B组成的MOF材料构成,其中MOF-A为主要组分。
背景技术
金属-有机骨架(metal-organic frameworks,MOF)是一种由金属离子或金属团簇作为结点与有机配体通过配位键连接的具有周期性框架结构的多孔材料,具有孔隙度可调、高的比表面积和易于功能化等特点。基于这些特征MOF在众多领域都具有广泛的应用前景,特别是在气体分离膜领域。目前已报道的MOF材料种类繁多,然而MOF膜存在的不可避免的缺陷问题,降低了MOF膜的分离效率,限制了MOF膜的进一步发展。
为解决这一问题,许多研究人员一直致力于减少MOF膜缺陷的探索,开发了各种后处理方法,尽管处理后的MOF膜气体分离选择性有所提高,但气体通量下降,且缺陷问题仍然存在。
MOF玻璃作为一种新兴的MOF材料,通常采用熔融淬火法制备,即对MOF晶体进行热处理使其熔融,然后快速冷却使MOF液体凝固形成玻璃。MOF玻璃具有以下特点:1)MOF玻璃的形成过程包含固液相转变,液态的形成使其更易于加工;2)在熔融过程中,MOF玻璃失去了长程无序结构,保留了近程有序单元,消除了晶界;3)存在微孔或超微孔、永久孔隙率。
在熔融过程中,MOF玻璃材料保留了超微孔结构,但它们的长程无序与不连续的孔导致MOF玻璃膜气体渗透通量较低,限制了它们在气体分离中的应用。
有鉴于此,特提出本发明。
实现思路