本技术属于膜分离技术领域,特别介绍了一种新型MOFs混合基质膜及其制备工艺,旨在实现氮氧分离。该制备方法采用PI、PSF和PIM-1等高分子材料作为成膜基材,通过精细工艺流程,制备出具有优异分离性能的MOFs混合基质膜。
背景技术
氧疗是治疗呼吸类疾病的有效临床手段,其中制氧机是一种必要的医疗辅助设备。目前,医用制氧机常见类型为变压吸附制氧机,采用变压吸附技术制氧,能够从空气中将氧气提取出来。医用制氧机中装有分子筛,在加压的情况下,利用分子筛的物理吸附技术和解吸技术,吸附空气中的氮气,未被吸附的氧气则会被收集起来,通过对其进行净化处理,就能够得到纯度比较高的氧气。通过变压吸附法进行氮气/氧气分离,其工艺流程简单,工艺条件要求较低,维护简便,自动化程度高。但分子筛是一种昂贵的消耗材料,使用能耗较高。
金属有机骨架材料(MOFs)是一类新型的无机-有机杂化微孔材料,它是由金属离子和有机配体通过自组装配位连接合成的一维、二维或者三维的网状微孔结构的骨架晶体材料。相比较于分子筛,MOFs具有丰富的结构、大的比表面积和可以调节的孔径等优点,在气体分离方面显示出巨大的潜力。但是现有的用于氮氧分离的MOFs膜组件制备过程复杂,且有些MOFs合成条件苛刻,需要在高温高压、无氧无水的条件下进行,增加了制备难度和成本,难以大规模生产。
实现思路