推荐一种mof粒子填充硅橡胶渗透汽化脱硫膜及其制备方法

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一种mof粒子填充硅橡胶渗透汽化脱硫膜及其制备方法
一种MOF粒子填充硅橡胶渗透汽化脱硫膜及其制备方法,将聚二甲基硅氧烷和有机溶剂混合搅拌均匀后,加入CPO?27?Ni型MOF粒子,继续搅拌后再加入交联剂和催化剂,混合均匀后静置脱泡得到铸膜液,将铸膜液浇注于聚偏氟乙烯底膜上并刮膜,待溶剂挥发后,进行交联,在聚偏氟乙烯底膜上形成聚二甲基硅氧烷层,从而制得MOF粒子填充硅橡胶渗透汽化脱硫膜;本发明所制的混合基质膜,制备工艺简单,成本低廉,用于噻吩?正庚烷体系分离时,优先脱硫。该制备方法稳定可靠,提高了渗透通量和富硫因子,适用于其他类型有机膜的填充,有良好的工业应用前景。

一种MOF粒子填充硅橡胶渗透汽化脱硫膜及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于渗透汽化分离技术领域,具体涉及一种M0F粒子填充硅橡胶渗透汽化 脱硫膜及其制备方法。

[0002] 汽油中的硫化物燃烧后产生so2气体严重污染环境,基于环保的要求,必须降低汽 油中硫组分的含量。我国油品来源相对较单一,催化裂化(Fluid Catalytic Cracking, FCC)汽油占油品市场的80%左右,是汽油中硫组分的主要贡献者。中国计划于2018年1月1 日在全国范围内实行国V标准,将汽油中有机硫的含量上限降低到lOppm。受此影响,根据我 国的油品来源,在考虑成本、保证汽油品质的前提下对FCC汽油进行深度脱硫,成为各石化 企业亟需解决的一大问题。传统的催化加氢工艺成本巨大,且会导致汽油的辛烷值降低。渗 透汽化膜分离技术因其条件温和,易于放大,环境友好,操作简单等优点,可以实现FCC汽油 的深度脱硫而引起广泛关注。渗透汽化通常是利用致密高分子聚合膜对液体混合物中组分 溶解扩散速度的差异来实现组分的分离。渗透汽化膜分离技术的核心是渗透汽化膜,开发 高渗透性和高选择性的渗透汽化膜是膜法脱硫的关键,具有十分重要的科学价值和现实意 义。以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为代表的硅橡胶膜,具有廉价易得、耐高温、生物相容性及成 膜性好等诸多优点,以被广泛用于渗透汽化脱硫膜材料。纯的PDMS膜虽然渗透通量较大,但 由于分子间作用力小,选择性较低,不耐溶胀,机械性能差的缺点,其工业应用还需进一步 口 〇
[0003] 有机-无机混合基质膜是将无机粒子填充于聚合物基体中,进而解决高分子膜渗 透通量与选择性不能同时提高的问题,同时也解决了无机膜固有的脆性问题。有机_无机杂 化膜可将有机膜和无机膜的优点结合起来,发挥协同效应。混合基质膜(mixed matrix membranes,MMMs)以有机膜为基体,通过简单的物理填充无机粒子,就可以制备出分离性能 高于单纯有机膜的有机-无机杂化膜。金属-有机骨架材料(metal-organic frameworks, M0F)是由金属离子与有机配体通过配位键形成的一类新型纳米多孔材料,已被广泛用于气 体储存,吸附分离,膜分离等领域。M0F材料具有大的孔隙率和比表面积,易于客体分子扩 散,而多功能金属中心离子可以实现对噻吩分子的选择性吸附,因而M0F/PDMS有机-无机混 合基质膜是一种可以同时提高渗透性和选择性的简便途径。合适的材料,适宜的填充比和 均匀分散,是获得高性能M0F/PDMS混合基质膜的关键。CPO-27-Ni因其中心离子为过渡金属 镍,与噻吩分子之间的络合作用大大增强了其对噻吩的选择性吸附能力,可以作为优先选 择的M0F材料之一。针对噻吩-正庚烷体系渗透汽化脱硫膜分离要求,CPO-27-Ni粒子制备需 控制合理的晶化温度和晶化时间,以或得高结晶度和均一尺寸;PDMS混合基质膜的制备需 防止铸膜液固化时对多孔支撑底膜的渗透、交联剂和催化剂对固化速率的控制、适宜的M0F 粒子填充量,避免出现孔洞缺陷。针对上述复杂的工艺要求,开发出合适噻吩-正庚烷体系 分离的CPO-27-Ni型M0F粒子填充硅橡胶渗透汽化脱硫的制备工艺,意义重大。



[0004] 本发明的目的是针对噻吩-正庚烷渗透汽化脱硫体系,提供一种M0F粒子填充硅橡 胶渗透汽化脱硫膜及其制备方法,该制备方法提高了脱硫膜渗透通量和富硫因子,脱硫性 能明显改善。
[0005] 为实现上述目的,本发明采用如下的技术方案:
[0006] -种CPO-27-Ni型M0F粒子填充硅橡胶渗透汽化脱硫膜,所述脱硫膜为有机-无机 杂化膜,包括支撑层和设置在支撑层上的分离层,支撑层为聚酯无纺布支撑的聚偏氟乙烯 多孔底膜,分离层为CPO-27-Ni粒子填充的聚二甲基硅氧烷层。
[0007] 本发明进一步的改进在于,所述聚偏氟乙烯多孔底膜的厚度为20-50WI1。
[0008]本发明进一步的改进在于,所述聚二甲基硅氧烷层的厚度为10-20M1。
[0009] -种M0F粒子填充硅橡胶渗透汽化脱硫膜的制备方法,将聚二甲基硅氧烷和有机 溶剂混合搅拌均匀后,加入CPO-27-Ni型M0F粒子,继续搅拌后再加入交联剂和催化剂,混合 均匀后静置脱泡得到铸膜液,将铸膜液浇注于聚偏氟乙烯底膜上并刮膜,待溶剂挥发后,进 行交联,在聚偏氟乙烯底膜上形成聚二甲基硅氧烷层,从而制得M0F粒子填充硅橡胶渗透汽 化脱硫膜;其中,聚二甲基硅氧烷、有机溶剂、交联剂、催化剂的质量比为30:60: 3 :1; CP0-27-Ni型M0F粒子的加入量为聚二甲基硅氧烷质量的2-8%。
[0010] 本发明进一步的改进在于,所述聚二甲基硅氧烷的粘度为5000~20000mPa ? S。
[0011] 本发明进一步的改进在于,所述有机溶剂为正庚烷或甲苯。
[0012 ] 本发明进一步的改进在于,所述CPO-27-Ni粒子通过以下方法制得:
[0013]将乙酸镍四水合物溶于去离子水中,将2,5_二羟基对苯二甲酸溶于四氢呋喃中, 然后混合后在110 °C下水热反应72h,得到黄绿色溶液;将黄绿色溶液,用去离子水反复洗 涤,最后在100-120°C下真空干燥12h,制得CPO-27-Ni型M0F粒子;其中,乙酸镍四水合物和 2,5-二羟基对苯二甲酸的摩尔比为2:1。
[0014] 本发明进一步的改进在于,所述聚偏氟乙烯底膜通过以下方法制得:
[0015] 将聚偏氟乙烯溶于有机溶剂中,配成质量分数10-20%的溶液,搅拌、过滤、脱泡、 静置得到澄清的铸膜液;将铸膜液浇注于聚酯无纺布上,水为凝胶浴,聚偏氟乙烯结晶分 相,得到聚酯无纺布支撑的聚偏氟乙烯多孔底膜,最后将聚偏氟乙烯多孔底膜浸入乙醇中 1-5小时,取出后自然晾干,得到聚偏氟乙烯底膜;其中,有机溶剂为磷酸三甲酯、磷酸三乙 酯、磷酸三丁酯、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺。
[0016]本发明进一步的改进在于,所述交联剂为正硅酸乙酯或3-氨丙基三甲氧基硅烷; 所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
[0017] 本发明进一步的改进在于,所述溶剂挥发的时间为12h;所述交联的温度为80°C, 时间为5h;所述聚偏氟乙烯多孔底膜的厚度为20-50WH;所述聚二甲基硅氧烷层的厚度为 10 _20um〇
[0018] 与现有技术相比,本发明具有的有益效果:
[0019] 本发明的脱硫膜中的支撑层为聚酯无纺布支撑的聚偏氟乙烯多孔底膜,分离层为 CPO-27-Ni粒子填充的聚二甲基硅氧烷层,该脱硫膜为有机-无机杂化膜,没有空洞缺陷,具 有较高的渗透通量和富硫因子。
[0020] 本发明通过将聚二甲基硅氧烷和有机溶剂混合搅拌均匀后,加入CPO-27-Ni型MOF 粒子,继续搅拌后再加入交联剂和催化剂,混合均匀后静置脱泡得到铸膜液,将铸膜液浇注 于聚偏氟乙烯底膜上并刮膜,待溶剂挥发后,进行交联,制得M0F粒子填充硅橡胶渗透汽化 脱硫膜;由于填充了CPO-27-Ni型M0F粒子,所以提高了脱硫性能。本发明的方法利用不同填 充量的CPO-27-Ni型M0F粒子来填充聚二甲基硅氧烷,使CPO-27-Ni型M0F粒子分散均匀,分 离层与支撑层的结合紧密无缺陷,热稳定性也得到进一步提高。由上述方法得到的M0F/ PDMS有机-无机混合基质膜,在CPO-27-Ni粒子填充量为6wt %,测试温度为45°C,膜厚绝对 压力200Pa的条件下,对200ppm的噻吩-正庚烧溶液,渗透通量可达5.92kg/m 2 ? h,富硫因子 为4.05,脱硫性能明显改善。本发明所制的混合基质膜,制备工艺简单,成本低廉,用于噻 吩-正庚烷体系分离时,优先脱硫。该制备方法稳定可靠,同时提高了渗透通量和富硫因子, 也适用于其他类型有机膜的填充,有良好的工业应用前景。

[0021]下面结合具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明:
[0022]本发明的提供一种CPO-27-Ni型M0F粒子填充硅橡胶渗透汽化脱硫膜,所述脱硫膜 为有机-无机杂化膜,包括支撑层和设置在支撑层上的分离层,支撑层为聚酯无纺布支撑的 聚偏氟乙烯多孔底膜,分离层为CPO-27-Ni粒子填充的聚二甲基硅氧烷层。
[0023]其中,所述聚偏氟乙烯多孔底膜的厚度为20-50M1;聚二甲基硅氧烷层的厚度为 10_20um〇
[0024] 实施例1
[0025] 1)将0? 373g(l ? 5 X 10-3mol)乙酸镍(II )四水合物和0? 149g(0? 75 X 10-3mol)2,5- 二羟基对苯二甲酸分别溶于10mL去离子水和四氢呋喃中,搅拌4h后置于水热釜中,在110°C 水热反应72h,得到黄绿色溶液;将黄绿色溶液用去离子水反复洗涤7-10次,过滤,收集滤 饼,将其在120 °C下真空干燥12h,制得CPO-27-Ni型M0F粒子,然后,用研钵研磨20min,过100 目筛后放入干燥器中备用。
[0026] 2)将聚偏氟乙烯在烘箱中110°C下干燥24h后,配备质量分数15%的PVDF(聚偏氟 乙烯)的磷酸三乙酯溶液,70°C下趁热过滤、静置脱泡,以水为凝胶浴,利用浸没相转化法在 聚酯无纺布上刮膜,得到聚酯无纺布支撑的PVDF底膜,最后将底膜浸入乙醇中1-5小时,取 出后自然晾干,得到聚偏氟乙烯底膜,厚度为45mi。
[0027] 3)取5g PDMS(聚二甲基硅氧烷,粘度为5000~20000mPa ? s)和10g正庚烷,搅拌均 匀后再加入制备的CPO-27-Ni型M0F粒子,继续搅拌后,再加入0.5g的3-氨丙基三甲氧基硅 烷和0.167g的二月桂酸二丁基锡,待溶液混合均匀,静置脱泡得到铸膜液,将铸膜液浇注于 聚偏氟乙烯底膜上并刮膜;待溶剂挥发12h后,置于烘箱中在80°C下完全交联5h后,在聚偏 氟乙烯底膜上形成聚二甲基硅氧烷层,从而制得M0F粒子填充的硅橡胶渗透汽化脱硫膜。其 中,CPO-27-Ni型M0F粒子的加入量为聚二甲基硅氧烷质量的2%,并且聚二甲基硅氧烷层的 厚度为12-15M1。
[0028] 实施例2
[0029]与实施例1的不同在于,CPO-27-Ni型M0F粒子的加入量为聚二甲基硅氧烷质量的 4%,并且聚二甲基硅氧烷层的厚度为22-25M1。
[0030] 实施例3
[0031]与实施例1的不同在于,CPO-27-Ni型M0F粒子的加入量为聚二甲基硅氧烷质量的 6%,并且聚二甲基硅氧烷层的厚度为26-29M1。
[0032] 实施例4
[0033]与实施例1的不同在于,CPO-27-Ni型M0F粒子的加入量为聚二甲基硅氧烷质量的 8%,并且聚二甲基硅氧烷层的厚度为9-12M1。
[0034] 对比例1
[0035]与实施例1的不同在于,CPO-27-Ni型M0F粒子的加入量为聚二甲基硅氧烷质量的 0,即不加入CPO-27-Ni型M0F粒子,并且聚二甲基硅氧烷层的厚度为23-26M1。
[0036] 在测试温度为45°C,膜厚绝对压力200Pa的条件下,对200ppm的噻吩-正庚烷溶液, 测得实施例1-4的PDMS/M0F混合基质膜以及对比例1的渗透汽化脱硫性能,结果见表1。 [0037] 表1不同CPO-27-Ni填充量下PDMS/M0F混合基质膜的渗透汽化脱硫性能测试结果
[0039] 从表1可以看出,在CPO-27-Ni粒子填充量为6wt%时,渗透通量可达5.92kg/m2 ? h,富硫因子为4.05,脱硫性能明显改善。
[0040] 实施例5
[0041 ] 1)将0? 373g(l ? 5 X 10-3mol)乙酸镍(II )四水合物和0? 149g(0? 75 X 10-3mol)2,5- 二羟基对苯二甲酸分别溶于10mL去离子水和四氢呋喃中,搅拌4h后置于水热釜中,在110°C 水热反应72h,得到黄绿色溶液;将黄绿色溶液用去离子水反复洗涤7-10次,过滤,收集滤 饼,将其在120 °C下真空干燥12h,制得CPO-27-Ni型M0F粒子,然后,用研钵研磨20min,过100 目筛后放入干燥器中备用。
[0042] 2)将聚偏氟乙烯在烘箱中110°C下干燥24h后,配备PVDF(聚偏氟乙烯)质量分数 15%的磷酸三乙酯溶液,70°C下趁热过滤、静置脱泡,以水为凝胶浴,利用浸没相转化法在 聚酯无纺布上刮膜,得到聚酯无纺布支撑的PVDF底膜,最后将底膜浸入乙醇中1-5小时,取 出后自然晾干,得到聚偏氟乙烯底膜,厚度为45-50M1。
[0043] 3)分别取5g PDMS(聚二甲基硅氧烷,粘度为5000~20000mPa ? s)和10g正庚烷,搅 拌均匀后,加入〇. 3g的CPO-27-Ni型M0F粒子,继续搅拌后,再加入0.5g的3-氨丙基三甲氧基 硅烷和0.167g的二月桂酸二丁基锡,待溶液混合均匀,静置脱泡得到铸膜液,并将铸膜液浇 注于聚偏氟乙烯底膜上刮膜;待溶剂挥发12h后,置于烘箱中在80°C下完全交联5h后,在聚 偏氟乙烯底膜上形成聚二甲基硅氧烷层,从而制得M0F粒子填充的硅橡胶渗透汽化脱硫膜。 其中,聚二甲基硅氧烷层厚度为29-32ym。
[0044] 对比例2
[0045] 与实施例5不同在于,不加入CPO-27-Ni型M0F粒子,聚二甲基硅氧烷层厚度为23- 25um〇
[0046] 在测试温度为45-75°C,膜厚绝对压力200Pa的条件下,对200ppm-800ppm的噻吩-正庚烷溶液,测纯的PDMS膜和6 %的PDMS/M0F混合基质膜的渗透汽化脱硫性能,结果见表2、 表3、表4和表5。
[0047] 表2不同温度下纯的PDMS膜的渗透汽化脱硫性能测试结果,200ppm噻吩-正庚烷溶 液
[0050] 表3不同浓度下纯的PDMS膜的渗透汽化脱硫性能测试结果,测试温度45°C
[0052] 表4不同温度下6 %的PDMS/M0F混合基质膜的渗透汽化脱硫性能测试结果,噻吩-正庚烷溶液
[0054] 表5不同浓度下6 %的PDMS/M0F混合基质膜的渗透汽化脱硫性能测试结果,测试温 度 45°C 「00551
[0057] 从表2、3、4和5可以看出,在CPO-27-Ni粒子填充量为6wt%,测试温度为45°C,膜厚 绝对压力200Pa的条件下,对200ppm的噻吩-正庚烧溶液,渗透通量可达5.92kg/m2 ? h,富硫 因子为4.05,脱硫性能明显改善。
[0058] 实施例6
[0059] -种M0F粒子填充硅橡胶渗透汽化脱硫膜的制备方法,包括以下步骤:
[0060] l)CP0-27-Ni 粒子的制备:
[0061] 将乙酸镍四水合物溶于去离子水中,将2,5_二羟基对苯二甲酸溶于四氢呋喃中, 然后混合后在110 °C下水热反应72h,得到黄绿色溶液;将黄绿色溶液,用去离子水反复洗 涤,最后在110°C下真空干燥12h,制得CPO-27-Ni型M0F粒子;其中,乙酸镍四水合物和2,5-二羟基对苯二甲酸的摩尔比为2:1。
[0062] 2)聚偏氟乙烯底膜的制备:
[0063]将聚偏氟乙烯溶于有机溶剂中,配成质量分数10%的溶液,搅拌、过滤、脱泡、静置 得到澄清的铸膜液;将铸膜液浇注于聚酯无纺布上,水为凝胶浴,聚偏氟乙烯结晶分相,得 到聚酯无纺布支撑的聚偏氟乙烯多孔底膜,最后将聚偏氟乙烯多孔底膜浸入乙醇中5小时, 取出后自然晾干,得到聚偏氟乙烯底膜;其中,有机溶剂为N,N_二甲基甲酰胺。其中,聚偏氟 乙烯多孔底膜的厚度为20-50M1。
[0064] 3)脱硫膜的制备:
[0065] 将聚二甲基硅氧烷(粘度为5000~20000mPa ? s)和甲苯混合搅拌均匀后,加入 CPO-27-Ni型M0F粒子,继续搅拌后再加入正硅酸乙酯和二月桂酸二丁基锡,混合均匀后静 置脱泡得到铸膜液,将铸膜液浇注于聚偏氟乙烯底膜上并刮膜,待溶剂挥发12h后,于烘箱 中在80°C下完全交联5h,在聚偏氟乙烯底膜上形成聚二甲基硅氧烷层,从而制得M0F粒子填 充硅橡胶渗透汽化脱硫膜;其中,聚二甲基硅氧烷、甲苯、正硅酸乙酯、二月桂酸二丁基锡的 质量比为30:60:3:1;CPO-27-Ni型M0F粒子的加入量为聚二甲基硅氧烷质量的3% ;所述聚 二甲基硅氧烷层的厚度为10-20M1。
[0066] 实施例7
[0067] -种M0F粒子填充硅橡胶渗透汽化脱硫膜的制备方法,包括以下步骤:
[0068] l)CP0-27_Ni 粒子的制备:
[0069] 将乙酸镍四水合物溶于去离子水中,将2,5_二羟基对苯二甲酸溶于四氢呋喃中, 然后混合后在l〇〇°C下水热反应72h,得到黄绿色溶液;将黄绿色溶液,用去离子水反复洗 涤,最后在110°C下真空干燥12h,制得CPO-27-Ni型M0F粒子;其中,乙酸镍四水合物和2,5-二羟基对苯二甲酸的摩尔比为2:1。
[0070] 2)聚偏氟乙烯底膜的制备:
[0071] 将聚偏氟乙烯在烘箱中110°C下干燥24h后,将聚偏氟乙烯溶于有机溶剂中,配成 质量分数20 %的溶液,搅拌、过滤、脱泡、静置得到澄清的铸膜液;将铸膜液浇注于聚酯无纺 布上,水为凝胶浴,聚偏氟乙烯结晶分相,得到聚酯无纺布支撑的聚偏氟乙烯多孔底膜,最 后将聚偏氟乙烯多孔底膜浸入乙醇中1小时,取出后自然晾干,得到聚偏氟乙烯底膜;其中, 有机溶剂为N,N-二甲基乙酰胺。其中,聚偏氟乙烯多孔底膜的厚度为20-50M1。
[0072] 3)脱硫膜的制备:
[0073] 将聚二甲基硅氧烷(粘度为5000~20000mPa ? s)和正庚烷混合搅拌均匀后,加入 CPO-27-Ni型M0F粒子,继续搅拌后再加入3-氨丙基三甲氧基硅烷和二月桂酸二丁基锡,混 合均匀后静置脱泡得到铸膜液,将铸膜液浇注于聚偏氟乙烯底膜上并刮膜,待溶剂挥发12h 后,于烘箱中在80 °C下完全交联5h,在聚偏氟乙烯底膜上形成聚二甲基硅氧烷层,从而制得 M0F粒子填充硅橡胶渗透汽化脱硫膜;其中,聚二甲基硅氧烷、正庚烷、3-氨丙基三甲氧基硅 烷、二月桂酸二丁基锡的质量比为30:60 :3:l;CP0-27-Ni型M0F粒子的加入量为聚二甲基硅 氧烧质量的3% ;所述聚^甲基硅氧烷层的厚度为10_20iim。
[0074]本发明的方法关键是在利用不同填充量的CPO-27-Ni型M0F粒子来填充聚二甲基 硅氧烷,使CPO-27-Ni型M0F粒子分散均匀,分离层与支撑层的结合紧密无缺陷,热稳定性也 得到进一步提高。由上述方法得到的M0F/TOMS有机-无机混合基质膜,在CPO-27-Ni粒子填 充量为6wt%,测试温度为45°C,膜厚绝对压力200Pa的条件下,对200ppm的噻吩-正庚烷溶 液,渗透通量可达5.92kg/m 2 ? h,富硫因子为4.05,脱硫性能明显改善。本发明所制的混合 基质膜,制备工艺简单,成本低廉,用于噻吩-正庚烷体系分离时,优先脱硫。制备方法稳定 可靠,同时提高了渗透通量和富硫因子,也适用于其他类型有机膜的填充,有良好的工业应 用前景。
[0075]本发明公开了属于渗透汽化膜分离技术领域的一种金属有机骨架(M0F)粒子填充 硅橡胶脱硫膜及其制备方法。本发明的制备方法中M0F粒子是选择合适的乙酸镍(n)四水 合物和2,5-二羟基对苯二甲酸的摩尔比,通过水热法制备;支撑层膜是将聚偏氟乙烯 (PVDF)溶液浇注在聚酯无纺布上,使用浸没相转变法制备;分离层膜制备是将聚二甲基硅 氧烷(PDMS)、CPO-27-Ni粒子、交联剂,催化剂在有机溶剂中分散均匀,在PDMS发生交联反应 的同时形成混有M0F粒子的铸膜液,浇注在底膜上固化得到。本发明所得的CPO-27-Ni/PDMS 混合基质膜渗透通量和选择性同时提高,技术可行,方法简洁。

1. 一种CPO-27-Ni型MOF粒子填充硅橡胶渗透汽化脱硫膜,其特征在于,所述脱硫膜为 有机-无机杂化膜,包括支撑层和设置在支撑层上的分离层,支撑层为聚酯无纺布支撑的聚 偏氟乙烯多孔底膜,分离层为CPO-27-Ni粒子填充的聚二甲基硅氧烷层。2. 根据权利要求1所述的一种CPO-27-Ni型M0F粒子填充硅橡胶渗透汽化脱硫膜,其特 征在于,所述聚偏氟乙烯多孔底膜的厚度为20-50μπι。3. 根据权利要求1所述的一种CPO-27-Ni型MOF粒子填充硅橡胶渗透汽化脱硫膜,其特 征在于,所述聚二甲基硅氧烷层的厚度为10-20μπι。4. 一种MOF粒子填充硅橡胶渗透汽化脱硫膜的制备方法,其特征在于,将聚二甲基硅氧 烷和有机溶剂混合搅拌均匀后,加入CPO-27-Ni型M0F粒子,继续搅拌后再加入交联剂和催 化剂,混合均匀后静置脱泡得到铸膜液,将铸膜液浇注于聚偏氟乙烯底膜上并刮膜,待溶剂 挥发后,进行交联,在聚偏氟乙烯底膜上形成聚二甲基硅氧烷层,从而制得M0F粒子填充硅 橡胶渗透汽化脱硫膜;其中,聚二甲基硅氧烷、有机溶剂、交联剂、催化剂的质量比为30:60: 3:1 ;CP0-27-Ni型M0F粒子的加入量为聚二甲基硅氧烷质量的2-8%。5. 根据权利要求4所述的一种M0F粒子填充硅橡胶渗透汽化脱硫膜的制备方法,其特征 在于,所述聚二甲基硅氧烷的粘度为5000~20000mPa · s。6. 根据权利要求4所述的一种MOF粒子填充硅橡胶渗透汽化脱硫膜的制备方法,其特征 在于,所述有机溶剂为正庚烷或甲苯。7. 根据权利要求4所述的一种M0F粒子填充硅橡胶渗透汽化脱硫膜的制备方法,其特征 在于,所述CPO-27-Ni粒子通过以下方法制得: 将乙酸镍四水合物溶于去离子水中,将2,5_二羟基对苯二甲酸溶于四氢呋喃中,然后 混合后在110 °C下水热反应72h,得到黄绿色溶液;将黄绿色溶液,用去离子水反复洗涤,最 后在100-120°(:下真空干燥1211,制得0?0-27-附型腸?粒子 ;其中,乙酸镍四水合物和2,5-二 羟基对苯二甲酸的摩尔比为2:1。8. 根据权利要求4所述的一种M0F粒子填充硅橡胶渗透汽化脱硫膜的制备方法,其特征 在于,所述聚偏氟乙烯底膜通过以下方法制得: 将聚偏氟乙烯溶于有机溶剂中,配成质量分数10-20%的溶液,搅拌、过滤、脱泡、静置 得到澄清的铸膜液;将铸膜液浇注于聚酯无纺布上,水为凝胶浴,聚偏氟乙烯结晶分相,得 到聚酯无纺布支撑的聚偏氟乙烯多孔底膜,最后将聚偏氟乙烯多孔底膜浸入乙醇中1-5小 时,取出后自然晾干,得到聚偏氟乙烯底膜;其中,有机溶剂为磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷 酸三丁酯、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺。9. 根据权利要求4所述的一种M0F粒子填充硅橡胶渗透汽化脱硫膜的制备方法,其特征 在于,所述交联剂为正硅酸乙酯或3-氨丙基三甲氧基硅烷;所述催化剂为二月桂酸二丁基 锡。10. 根据权利要求4所述的一种M0F粒子填充硅橡胶渗透汽化脱硫膜的制备方法,其特 征在于,所述溶剂挥发的时间为12h;所述交联的温度为80°C,时间为5h;所述聚偏氟乙烯多 孔底膜的厚度为20_50μπι;所述聚二甲基硅氧烷层的厚度为10-20μπι。
B01D69/12GK106000118SQ201610394343
2016年10月12日
2016年6月6日
韩小龙, 刘亮亮, 胡文玲, 王玉琪
西北大学

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