氢气选择通透性的分子筛膜:ZIF-22
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《具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的制备及其气体分离性能》篇一摘要:本文详细研究了具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的制备过程,并对其气体分离性能进行了深入探讨。
通过优化制备工艺,成功制备出具有高比表面积和优异气体分离性能的杂化炭膜。
该膜材料在气体分离领域具有潜在的应用价值,为相关领域的研究提供了新的思路和方法。
一、引言随着工业的快速发展,气体分离技术在许多领域中发挥着重要作用,如石油化工、天然气处理、空气分离等。
炭分子筛膜作为一种新型的气体分离材料,因其高比表面积、良好的气体吸附性能和易于制备的特点,受到了广泛关注。
近年来,将磁性材料引入炭分子筛膜中,不仅提高了其分离性能,还为其在复杂环境下的应用提供了可能。
本文以具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜为研究对象,探讨其制备工艺及气体分离性能。
二、材料与方法1. 材料准备所需材料包括ZIF-8前驱体、炭源、磁性材料等。
所有材料均需经过严格筛选和预处理,以确保其纯度和活性。
2. 制备工艺(1)ZIF-8前驱体的合成;(2)将ZIF-8与炭源、磁性材料混合,制备杂化前驱体;(3)通过化学气相沉积法或物理气相沉积法,将杂化前驱体转化为炭分子筛膜;(4)对制备的杂化炭分子筛膜进行后处理,以提高其性能。
三、结果与讨论1. 杂化炭分子筛膜的表征通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等技术,对制备的杂化炭分子筛膜进行表征。
结果表明,该膜具有ZIF-8链状结构的特征,且磁性材料均匀分布在炭矩阵中。
2. 气体分离性能测试对制备的杂化炭分子筛膜进行气体分离性能测试,包括氢气/氮气、甲烷/氮气等混合气体的分离。
测试结果表明,该杂化炭分子筛膜具有优异的气体吸附和分离性能。
与传统的炭分子筛膜相比,其分离效率显著提高。
3. 磁性对气体分离性能的影响磁性ZIF-8的引入使得杂化炭分子筛膜在磁场作用下表现出优异的定向传输性能。
《具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的制备及其气体分离性能》一、引言随着工业的快速发展,气体分离技术已成为许多领域的关键技术之一。
其中,分子筛膜技术因其高效率、低能耗等优点备受关注。
近年来,磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜作为一种新型的气体分离材料,受到了广泛的研究和应用。
本文将介绍具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的制备方法及其在气体分离领域的应用性能。
二、制备方法(一)材料选择本实验采用ZIF-8(Zeolitic Imidazolate Framework-8)作为前驱体,利用其链状结构和孔径可调的特点,制备出具有磁性和高分离性能的炭分子筛膜。
同时,选用适当的碳源和磁性材料,如氧化铁等,以提高分子筛膜的磁性和稳定性。
(二)制备过程1. 首先,将ZIF-8与碳源进行混合,并在一定温度下进行热解反应,生成碳质前驱体和金属氧化物颗粒。
2. 然后,通过控制热解过程中的温度和时间,使碳质前驱体形成具有链状结构的炭骨架。
3. 接着,将磁性材料均匀地分布在炭骨架上,通过物理或化学方法将磁性材料与炭骨架紧密结合。
4. 最后,经过烧结和热处理等后处理过程,形成具有高稳定性和高分离性能的磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜。
三、气体分离性能(一)测试方法通过气相色谱、吸附等手段对磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的气体分离性能进行测试。
同时,通过改变气体混合物的组成和压力等条件,研究其对气体分离性能的影响。
(二)结果分析实验结果表明,磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜具有良好的气体分离性能。
在一定的压力和温度条件下,该分子筛膜对不同气体的吸附能力和扩散速率具有显著的差异,从而实现对气体的有效分离。
此外,磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜还具有良好的稳定性和可重复使用性,为气体分离提供了可靠的技术支持。
四、应用前景磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜作为一种新型的气体分离材料,具有广泛的应用前景。
《具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的制备及其气体分离性能》篇一摘要:本文介绍了一种新型的具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的制备方法,并对其气体分离性能进行了系统研究。
该膜材料结合了ZIF-8的独特结构和磁性材料的高效分离能力,显著提升了分子筛分过程中的效率。
一、引言随着工业和科技的不断发展,气体分离技术在诸多领域,如能源、环保和化工等领域发挥着重要作用。
而膜分离技术因具有高效、节能、环保等优点,逐渐成为气体分离领域的研究热点。
近年来,炭分子筛膜因其良好的渗透性和选择性受到了广泛关注。
在此基础上,本文提出了一种具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的制备方法,并对其性能进行了深入研究。
二、材料制备本研究所用材料为ZIF-8(沸石咪唑酯骨架-8)和磁性材料杂化制备的炭分子筛膜。
首先,通过化学气相沉积法(CVD)合成ZIF-8前驱体,再结合磁性材料的特性,经过高温炭化处理得到具有磁性的炭分子筛膜。
此过程的关键在于控制杂化比例和热处理温度,以获得最佳的链状结构和磁性性能。
三、膜结构与性能经过优化制备工艺后,所得到的杂化炭分子筛膜呈现出明显的ZIF-8链状结构。
这种结构不仅提供了良好的分子传输通道,还增强了膜的机械强度和化学稳定性。
此外,磁性材料的引入使得该膜在磁场作用下能够更有效地进行气体分离。
通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等手段对膜的结构进行了表征,结果表明该膜具有良好的结晶度和均匀的孔道结构。
四、气体分离性能研究本部分主要研究了该杂化炭分子筛膜在气体分离领域的应用。
通过实验发现,该膜对不同气体的分离性能显著优于传统分子筛膜。
特别是在氢气/氮气、甲烷/二氧化碳等混合气体的分离过程中,表现出优异的分离效率和良好的循环使用稳定性。
此外,由于引入了磁性材料,该膜在磁场辅助下表现出更高的分离速率和更高的纯度。
五、结论本研究成功制备了一种具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜,并对其气体分离性能进行了深入研究。
《具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的制备及其气体分离性能》一、引言随着工业化的快速发展,气体分离技术已成为许多领域的关键技术之一。
在众多气体分离技术中,分子筛膜技术因其高效率、低能耗和操作简便等优点而备受关注。
近年来,具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的制备及其在气体分离中的应用成为研究热点。
这种杂化膜材料结合了ZIF-8(一种类沸石咪唑酯骨架材料)的独特结构和炭材料的磁性,为气体分离提供了新的可能性。
本文旨在探讨具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的制备方法及其在气体分离中的应用性能。
二、材料与方法1. 材料本文所使用的材料包括ZIF-8、炭黑、聚合物等。
所有材料均需经过严格的筛选和预处理,以确保其纯度和性能满足实验要求。
2. 制备方法(1)ZIF-8链状结构的合成:采用化学合成法,将锌源、有机配体等在适当条件下反应,制备出ZIF-8链状结构。
(2)杂化炭分子筛膜的制备:将ZIF-8链状结构与炭黑、聚合物等混合,通过一定的工艺手段,如真空抽滤、旋涂等,制备出具有磁性的ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜。
三、实验结果与分析1. 杂化炭分子筛膜的表征通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段对制备的杂化炭分子筛膜进行表征。
结果表明,该膜具有均匀的孔隙结构,且ZIF-8链状结构与炭黑等成分在膜中均匀分布。
2. 气体分离性能测试通过测定该杂化炭分子筛膜对不同气体的渗透性能,评估其气体分离性能。
实验结果表明,该膜对不同气体的渗透性能具有显著差异,表现出优异的气体分离性能。
此外,由于ZIF-8的磁性,该膜还具有较好的磁响应性能,有利于在实际应用中实现快速分离。
四、讨论与展望1. 杂化炭分子筛膜的优点与不足该杂化炭分子筛膜结合了ZIF-8的独特结构和炭材料的磁性,具有较高的气体分离性能和磁响应性能。
然而,其制备过程中仍存在一些挑战,如ZIF-8链状结构的合成条件较为苛刻,以及杂化过程中各组分的比例优化等问题。
《具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的制备及其气体分离性能》篇一一、引言随着工业的快速发展,气体分离技术在诸多领域,如化工、能源和环保等领域的应用愈发广泛。
近年来,膜分离技术以其高效率、低能耗等优点备受关注。
在众多膜材料中,ZIF-8(类沸石咪唑酯骨架-8)由于其独特的孔道结构和优异的性能在气体分离领域有着巨大的应用潜力。
本篇论文主要研究具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的制备及其在气体分离方面的性能。
二、材料制备本部分主要介绍具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的制备方法。
首先,选择合适的碳源和ZIF-8前驱体,通过化学气相沉积法或溶胶凝胶法等手段制备出ZIF-8链状结构的前驱体。
随后,将磁性材料(如Fe3O4等)引入到ZIF-8的前驱体中,通过热处理等方式使其形成稳定的杂化结构。
最后,经过一定的处理工艺,制备出具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜。
三、膜的结构与性能本部分通过多种表征手段,如X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等,对所制备的杂化炭分子筛膜的形貌、结构和性能进行表征。
结果表明,所制备的杂化炭分子筛膜具有明显的磁性ZIF-8链状结构,且具有良好的热稳定性和化学稳定性。
此外,该膜还具有优异的孔道结构和较高的气体分离性能。
四、气体分离性能研究本部分主要研究所制备的杂化炭分子筛膜在气体分离方面的性能。
首先,通过实验测定该膜在不同气体条件下的渗透性能和选择性能。
结果表明,该膜在H2/N2、CO2/CH4等混合气体体系中表现出优异的选择性能和较高的渗透性能。
此外,该膜还具有良好的磁响应性,可以通过外加磁场实现快速的气体分离和回收。
五、结论本篇论文成功制备了具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜,并对其在气体分离方面的性能进行了研究。
结果表明,该膜具有良好的形貌、结构和性能,且在气体分离方面表现出优异的选择性能和较高的渗透性能。
此外,该膜还具有磁响应性,可以实现快速的气体分离和回收。
《具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的制备及其气体分离性能》篇一一、引言随着工业化的快速发展,气体分离技术已成为许多领域的关键技术,尤其在石油化工、能源环保等方面有着广泛应用。
炭分子筛膜因具有优良的透气性能、化学稳定性以及相对廉价的成本而受到广泛的关注。
其中,具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的出现,进一步推动了其在气体分离领域的应用。
本文旨在研究制备这种新型分子筛膜,并分析其气体分离性能。
二、制备过程本研究所制备的磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜,主要采用化学气相沉积法(CVD)和溶胶凝胶法相结合的方式。
具体步骤如下:1. 合成ZIF-8前驱体:首先,将金属盐和有机配体在适当的溶剂中混合,通过调节pH值和温度,合成出ZIF-8前驱体。
2. 引入磁性成分:在前驱体溶液中添加适量的磁性纳米粒子,通过化学键合作用将其稳定地结合在ZIF-8的骨架中。
3. 制备杂化炭前驱体:将含有磁性ZIF-8的溶液进行热解处理,得到杂化炭前驱体。
4. 制备炭分子筛膜:将杂化炭前驱体涂覆在基底上,通过高温处理使其转化为炭分子筛膜。
三、结构与性能分析1. 结构分析:通过X射线衍射(XRD)和拉曼光谱等手段,对制备的磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜进行结构分析。
结果表明,该膜具有明显的ZIF-8链状结构特征,且磁性纳米粒子均匀地分布在炭基质中。
2. 气体分离性能:通过测定该膜对不同气体的渗透性能,分析其气体分离性能。
实验结果表明,该膜对H2、N2、CH4等气体具有较高的渗透性能,且对H2/N2、CH4/N2等混合气体的分离效果较好。
四、磁性对气体分离性能的影响磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的磁性成分对其气体分离性能具有重要影响。
磁性成分可以增强膜的机械强度和稳定性,同时也有助于提高膜的渗透性能和分离性能。
在磁场作用下,该膜可以实现快速、高效的气体分离过程。
五、结论本研究成功制备了具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜,并对其气体分离性能进行了详细研究。
《具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的制备及其气体分离性能》一、引言在能源、环保及化工生产中,气体分离是一个不可或缺的过程。
为了适应这一领域的技术进步和产业升级,高效、高选择性的气体分离材料显得尤为重要。
近年来,一种新型的杂化炭分子筛膜因其高孔隙率、良好的气体吸附能力和可调的孔径尺寸等优点,在气体分离领域引起了广泛关注。
其中,具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜以其独特的结构和性能,在气体分离领域展现出巨大的应用潜力。
本文将详细介绍这种杂化炭分子筛膜的制备方法及其在气体分离中的应用性能。
二、具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的制备1. 材料选择与预处理制备具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜所需的材料包括磁性金属盐(如铁盐或钴盐)、二甲基咪唑类配体和氧化硅等基材。
这些材料均需经过严格的质量控制和预处理过程,以保证膜材料的稳定性和成膜效果。
2. 制备过程首先,将磁性金属盐与二甲基咪唑类配体在适当的溶剂中反应,形成具有磁性的ZIF-8前驱体。
随后,将前驱体与氧化硅基材进行复合,通过热处理或化学气相沉积法使ZIF-8前驱体转化为具有链状结构的杂化炭分子筛膜。
三、结构与性能表征通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段对所制备的具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的形貌、结构和元素组成进行表征。
同时,采用气体渗透实验、BET法等手段对其气体分离性能进行评估。
四、气体分离性能分析1. 气体渗透实验通过在各种压力和温度条件下进行气体渗透实验,发现所制备的具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜对不同气体的分离效果显著。
其高孔隙率和适中的孔径尺寸使得其对某些气体(如氢气、氮气等)具有良好的渗透性能和选择性能。
2. 气体吸附能力分析通过测定该杂化炭分子筛膜对不同气体的吸附能力,发现其具有良好的气体吸附能力,尤其是对某些特定气体的吸附能力更强。
这一特性使得其在高浓度混合气体分离领域具有较大的应用潜力。
《具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的制备及其气体分离性能》篇一摘要:本文旨在探讨一种新型的具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的制备方法,并对其气体分离性能进行深入分析。
通过对分子筛膜的制备工艺进行优化,提高了膜的气体分离效率和稳定性,进而实现了高纯度气体的有效分离。
本研究所用方法对推动分子筛膜在气体分离领域的应用具有重要意义。
一、引言随着工业化的快速发展,气体分离技术已成为许多工业领域的关键技术之一。
其中,分子筛膜因其高效率、低能耗等优点,在气体分离领域得到了广泛的应用。
近年来,具有磁性功能的分子筛膜因其能够快速响应和易于操作的特点,成为了研究的热点。
而ZIF-8作为一种典型的金属有机骨架材料,因其良好的气体吸附和分离性能,也被广泛应用于分子筛膜的制备中。
二、材料制备本研究所用的具有磁性ZIF-8链状结构杂化炭分子筛膜的制备过程如下:1. 合成磁性纳米粒子:采用化学共沉淀法合成磁性纳米粒子,如Fe3O4纳米粒子。
2. 制备ZIF-8前驱体:以钴盐和有机配体为原料,通过溶剂热法合成ZIF-8前驱体。
3. 杂化炭分子筛膜的制备:将磁性纳米粒子与ZIF-8前驱体混合,并通过抽滤、热处理等工艺制备成杂化炭分子筛膜。
三、膜结构与性能表征通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段对所制备的杂化炭分子筛膜进行形貌观察,发现其呈现出链状结构的特征。
同时,利用X射线衍射(XRD)和拉曼光谱等手段对膜的结构进行进一步分析,证实了ZIF-8与磁性纳米粒子的成功复合。
此外,通过对膜的气体分离性能进行测试,发现该杂化炭分子筛膜具有较高的气体分离效率和良好的稳定性。
具体表现在对H2、N2、CH4等气体的分离过程中,展现出优异的吸附和扩散性能。
四、气体分离性能分析本部分详细分析了杂化炭分子筛膜在气体分离过程中的性能表现。
首先,通过对比实验,探讨了不同制备工艺参数对气体分离性能的影响。
其次,结合理论模型,分析了膜内气体分子的吸附和扩散机制。
ZnO诱导的ZIf-8膜制备及其渗透性能研究中期报告一、研究背景和目的分子筛膜是一种高效的气体和液体分离技术,具有广泛的应用前景。
然而,传统的分子筛膜制备方法往往复杂、耗时,并且很难控制膜的微观结构和性能。
因此,发展新型的、简单的分子筛膜制备方法,对于提高膜的性能、降低成本和扩大其应用范围具有重要意义。
ZIf-8是一种晶态有机金属骨架材料(MOF),具有高度的孔隙度和特殊的分子识别性能,被广泛应用于气体吸附、质量传输和分离等领域。
近年来,越来越多的研究表明,利用ZIf-8作为模板,在其上形成分子筛膜具有许多优势,例如可控制膜的厚度、提高膜的层间质量传输性能等。
因此,开发一种制备ZIf-8分子筛膜的简单、高效、可控的方法是十分有必要的。
本项目旨在通过使用ZnO为模板,利用化学气相沉积(CVD)的方法在ZIf-8晶体表面形成分子筛膜,并对膜的结构和性能进行研究。
二、研究进展和结果1. ZIf-8晶体的制备采用水热法制备ZIf-8晶体,通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对晶体的结构和形貌进行了表征。
结果显示,所制备的ZIf-8晶体具有明显的棱柱状形貌,峰位在7.59°处的XRD图谱也与理论值相吻合,表明所得晶体具有典型的ZIf-8晶体结构。
2. ZIf-8晶体表面的氧化锌纳米颗粒的沉积使用溶胶-凝胶法在水热合成的ZIf-8晶体表面沉积氧化锌纳米颗粒。
SEM结果显示,所得ZnO纳米颗粒的直径约为40-60 nm,分布均匀且与ZIf-8晶体表面结合紧密。
3. ZIf-8晶体表面的分子筛膜的制备利用ZnO纳米颗粒作为模板,采用CVD方法在ZIf-8晶体表面形成分子筛膜。
对所得膜的结构和性质进行了表征。
XRD和SEM结果表明,所制备的分子筛膜与ZIf-8晶体具有相同的晶体结构和形貌。
透射电子显微镜(TEM)和扫描透射电子显微镜(STEM)结果显示,膜的厚度约为100 nm,具有典型的分子筛层间空隙结构。
独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
学位论文作者签名:签字日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。
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同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。
(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名:导师签名:签字日期:年月日签字日期:年月日摘要AFI 型分子筛具有平行晶体长轴的一维孔道结构,因此在合成分子筛膜的同时晶体必须有着有序的方向才可能使其真正用于实际的分离和组装功能材料等方面。
现在制备的AFI型分子筛膜绝大多数都是不定向的,而制备连续、致密、缺陷少的c轴定向AFI型分子筛膜一直是一大难题。
本论文从水热合成和自组装入手,选取AFI分子筛为研究对象,以多孔α-Al2O3陶瓷片为载体,针对AFI分子筛的制备,晶种层的制备以及AFI分子筛膜在多孔α-Al2O3载体上的取向进行研究,同时对合成的不定向和定向分子筛膜进行气体分子渗透性能的测试。
首先,研究了AFI分子筛的制备,考察了晶化液中溶液的浓度、晶化温度、晶化时间,有无搅拌和添加硅溶胶对AFI晶粒合成的影响。
结果表明前驱体中添加硅溶胶、晶化温度为180°C、晶化过程中搅拌和晶化时间2 h,可制得晶粒大小相对均一、长径比为3~4,表面相对光滑的SAPO-5晶粒。
之后,采用不同的方法合成分子筛膜。
首先,利用直接原位合成法在α-Al2O3载体上合成AFI膜。
发现改变不同的浓度和水热晶化温度均无法实现AFI晶体在载体上连续生长,形成的膜的缺陷比较大。
we prepared sodalite (SOD) topology ZIF-8 and ZIF-7 membranes with molecular sieving performance by microwave-assisted synthesis
we failed to obtain a continuous ZIF-22 membrane on bare TiO2 supports
Porous TiO2 disks were treated with APTES (0.2 mm in 10 mL toluene) at 110 8C for 1 h under argon to deposit an APTES monolayer on the TiO2 support surface.[22] The ZIF-22 membrane was prepared by a solvothermal reaction of zinc nitrate hexahydrate (0.136 g) and 5-azabenzimidazole (0.5 g) in N,N-dimethylformamide (DMF, 8 mL). The APTEStreated TiO2 support was placed horizontally in a Teflonlined stainless steel autoclave and heated in air at 423 K for 3 d. After solvothermal reaction, polycrystalline ZIF-22 had grown as a compact layer on the APTES-modified TiO2
The SEM top view (Figure 2a) and cross section (Figure 2b) show that the ZIF-22 membrane has a thickness of about 40 mm and is well intergrown; no cracks, pinholes, or other defects are visible. On the contrary, separate ZIF-22 crystals and crystal islands rather than a continuous layer formed if the support surface was not treated with APTES before ZIF-22 crystallization (Supporting Information Figure S1).
所用药品:zinc nitrate hexahydrate (> 99%,Merck), zinc chloride (> 99%, Merck), 5-azabenzimidazole (> 99%,Aldrich), 2-methylimidazole (> 99%, Aldrich), benzimidazole(> 99%, Aldrich), 3-aminopropyltriethoxysilane (98%, Abcr),sodium formate (> 99%, Aldrich), toluene (Acros), N,N-dimethylformamide (Acros), methanol (99.9%, Roth). Porous TiO2 and α-Al2O3 disks (Fraunhofer IKTS, Inocermic GmbH, Hermsdorf,Germany: 18 mm in diameter,
1.0 mm in thickness, 100 nm particles in the top layer) were used as supports.
支持体表面处理:
用APTES(0.2mMOL溶解到10ml甲苯)处理多孔TiO2和α-Al2O3 在氩气中加热至110℃(1h)。
Porous TiO2 and α-Al2O3 disks were treated with APTES (0.2 mM in 10 mL of toluene) at 110℃ for 1 h under argon[22] to deposit an APTES monolayer on the support surface. ZIF-22膜的制备:
水热法:六水合硝酸锌(0.136g)与5-氮杂苯并咪唑(0.5g)溶解到DMF(8ml)。
将经过与没经过A PTES处理的TiO2水平放入装有合成液的高压反应釜。
加热至150℃(3d)。
之后用DMF冲洗几次,在空气中加热至100℃(一晚)。
The ZIF-22 membrane was prepared by a simple solvothermal reaction of zinc nitrate hexahydrate (0.136 g) and 5-azabenzimidazole (0.5 g) in DMF (8 mL). The APTES-tre ated or APTES-free TiO2 supports were placed horizontally in a Teflon-lined stainless s teel autoclave, which was filled with synthesis solution and heated at 150℃ in an air o
ven for 3 d. After solvothermal reaction, the ZIF-22 membrane was washed with DMF several times, and then dried in air at 100℃ overnight.
ZIF-8膜的制备:
1.078g氯化锌、0.972g2-甲基咪唑与0.540g甲酸钠溶解到80ml甲醇,进行超声处理。
将经过与没经过APTES处理的TiO2浸入溶液,将支持体竖直放置20min。
为了防止直接沉淀,在反应釜中加热至90℃。
之后将支持体和溶液转移至200ml的高压反应釜,并在微波炉中加热(以8℃/min的速率加热至100℃)4h。
冷却后,用甲醇冲洗,然后在硅胶中干燥一天(室温,轻度低压)The ZIF-8 membrane was prepared according to the procedure reported elsewhere.[19] A solid mixture of 1.078 g of zinc chloride, 0.972 g of 2-methylimidazole, and 0.540 g sodium formate was dissolved in 80 mL of methanol by ultrasonic treatment. APTES-treated or APTES-free a-Al2O3 supports were immersed in the solution and left to stand for 20 min. To prevent precipitation on the surface of the planar support, it was oriented at 90℃ by a Teflon holder. Afterwards the solution with the support was placed in a 200 mL Teflon autoclave and heated in a microwave oven (Ethos 1, MLS) at a rate of 88C min1 to 1008C for 4 h. After cooling, the membrane was washed with methanol and dried for 1 d over silica gel at room temperature and slightly reduced pressure.
ZIF-7膜的制备:
边搅拌边将0.28g六水合硝酸锌与0.16g苯并咪唑溶解到15mlDMF中。
将经过与没经过APTES处理的α-Al2O3支持体水平放入装有反应液的高压反应釜,加热至130℃( 3d)。
之后用DMF冲洗,100℃干燥一晚。
The solution for synthesis of ZIF-7 membrane was prepared according to a previous procedure.[20] 0.28 g of zinc nitrate hexahydrate and 0.16 g benzimidazole were dissolved in 15 mL of DMF with stirring. The APTES-treated or APTES-free a-Al2O3 supports were
placed horizontally in a Teflon-lined stainless steel autoclave, which was filled with synthesis solution and heated at 130℃ in an air oven for 2 d. After cooling, the membrane was washed with DMF and dried at 100℃ overnight.。