CN113750821A - 基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备方法及应用 - Google Patents

基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于嵌入式多孔少层g‑C3N4/ZIF‑8混合基质膜的制备方法及应用。制备方法为：首先通过煅烧三聚氰胺制备g‑C3N4，再与醇类混合热回流进行剥离制备多孔少层g‑C3N4，并在多孔少层g‑C3N4层间进行原位ZIF‑8生长。将制备的无机填料添加到聚合物基质中，采用溶液流延法制备一种基于嵌入式多孔少层g‑C3N4/ZIF‑8混合基质膜。剥离形成的多孔少层结构可以减少气体分子的传递阻力，ZIF‑8对CO2具有较高的亲和性，制备的混合基质膜具有优异的分离性能，打破了“trade‑off”效应，具有优异的综合性能。

Description

基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备方法及 应用
技术领域
本发明涉及一种基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备方法及应用，属于化学工程膜分离技术领域。
背景技术
随着工业革命的发展，全球能源需求不断增长，化石能源大量燃烧。在过去的数年中，过量使用化石燃料使得空气中CO2的浓度迅速升高，造成了各种生态环境问题。捕集CO2在减少空气中CO2浓度的同时，还可以利用CO2造福人类生活。在膜分离中，混合基质膜占有重要地位，具有合适的无机填料和聚合物基质的混合基质膜可以获得优异的气体分离性能，突破Robeson上限。
聚醚嵌段酰胺，是由柔性聚醚(PE)和相对刚性的聚酰胺(PA)组成的，并已作为膜材料在众多领域中广泛应用。具有高链迁移率的PE相可增加渗透性，促使气体分子可快速穿过膜，而PA相可提供高机械性能。石墨碳氮化碳(g-C3N4)具有类似于石墨的层状结构，具有良好的热稳定性和化学稳定性，由于其层间的范德华力较小，可以在层间进行官能团改性或者接枝。并且对g-C3N4的后处理中，可能会产生稍大的结构缺陷，减少气体分子的传递阻力，为小分子提供快速传递通道。
发明内容
本发明制备了基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜，提供了一种简单、高效的剥离g-C3N4与接枝ZIF-8的方法。将该混合基质膜应用于CO2/N2分离，获得了较高的CO2渗透系数和分离因子。
本发明中使用的g-C3N4对CO2具有亲和性；经过热回流处理之后，g-C3N4层间距变小，减少了气体分子的传递阻力；ZIF-8能成功接枝到g-C3N4片层上；引入的ZIF-8在用于CO2/N2分离时为CO2提供了快速通道，提高了CO2的渗透系数和分离因子。
本发明中，首先将制备的g-C3N4在醇类中热回流剥离成多孔少层结构，之后通过原位生长ZIF-8制备嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8，再将该嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8引入聚合物基质中，使用溶液流延法制备基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8的混合基质膜。该法制备的基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8的混合基质膜能进一步提高CO2的渗透性和CO2/N2选择性。
上述制备方法中，包括以下步骤：
(1) 多孔少层g-C3N4的制备：首先称取1~200 g三聚氰胺置于管式炉内，以1～10℃/min的升温速率加热到400～600 ℃，然后在空气中恒温2～24 h。收集黄色产物在研钵中研磨成粉末，记为产物A。之后将产物A加到溶剂B与溶剂C的混合物中，其中产物A在溶剂B中的浓度为0.01～1 g/mL，溶剂B与溶剂C的体积比为(0.1～1)：1，在50～150 ℃下回流1～12 h。然后，将粉末用乙醇洗涤3~5次，在30～100 ℃的鼓风干燥箱中干燥8~24h，制备得多孔少层g-C3N4，记为产物D。
(2) 嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8的制备：取产物D分散在甲醇中，产物D在甲醇中的浓度为0.01～0.5 g/mL，在20～50 KHz的频率、20～70 °C的温度内超声0.5～24 h使分散均匀。将Zn(NO3)2·6H2O加入到多孔少层g-C3N4甲醇溶液中，在100~500rpm的转速机械搅拌0.5～12 h使Zn(NO3)2·6H2O分散均匀，命名为溶液E，其中Zn(NO3)2·6H2O在甲醇溶液中浓度为0.001~0.1 g/mL；向溶液E中加入2-甲基咪唑，其中Zn(NO3)2·6H2O和2-甲基咪唑的摩尔比为1：(4~10)，在20～90 °C的温度内机械搅拌12～48 h，使Zn(NO3)2·6H2O和2-甲基咪唑反应生成嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8粗产物。将产物用甲醇洗涤3~5次，并在30～80℃烘箱中干燥6～24 h。将得到的复合材料记为产物E。
(3) 基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备：将产物E加入到制膜所需的溶剂F中，在温度为20～70°C、频率为20～50 KHz的条件下超声0.5～6 h使分散均匀，命名为溶液G。之后将聚合物基质加入到溶液G中，采用磁力搅拌器在温度为20～80°C、转速为100～2000 rpm的条件下搅拌2～24 h使聚合物完全溶解，静置脱泡12～48 h，得到均一铸膜液H。其中，聚合物基质占铸膜液的质量百分含量为(2～15)%，铸膜液中产物E与聚合物基质的质量比为(0.01～0.1)：1。用涂膜器将铸膜液H均匀的涂覆在干净的玻璃板或聚四氟乙烯板上，控制湿膜的厚度为300～1500 μm，然后将涂膜后的玻璃板或聚四氟乙烯板放置在25～80 °C的真空烘箱中真空干燥12～48 h，再在80～150 °C的真空烘箱中干燥8～48h；将去除溶剂后的膜从玻璃板或聚四氟乙烯板揭下，妥善保管待用。
进一步地，上述制备方法的步骤(1)中，溶剂B为乙二醇、丙三醇中的一种。
进一步地，上述制备方法的步骤(1)中，溶剂C为甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇中的一种。
进一步地，上述制备方法的步骤(3)中，制膜所需溶剂F为N,N'-二甲基乙酰胺、N,N'-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃中的一种。
进一步地，上述制备方法的步骤(3)中，所述的聚合物基质的种类为聚醚嵌段酰胺、磺化聚醚醚酮、聚酰亚胺、醋酸纤维素、聚二甲基硅氧烷中的一种。
本发明所制备的基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的厚度为20～200μm。
本发明还提供了上述方法所制备的基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜在分离CO2中的应用。
进一步地，基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的气体分离性能测试采用恒压变体积法，膜渗透的有效面积为10～100 cm2，扫气采用H2，扫气流速为10～100 mL/min，进料气流速为10～60 mL/min，原料侧和渗透侧的流量用流量计测得，渗透侧组分含量由气相色谱测试；测试温度为20～100 °C，压差为0.1～1.5 MPa。
本发明的有益效果：
(1) 嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8材料提供了剥离的、层数少、层间距可以调控的一种方法，对于CO2的选择性传递具有积极意义；
(2) 基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜能显著提高CO2渗透性和CO2/N2、CO2/CH4的选择性；
(3) 基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜和纯的聚合物膜相比，温度对膜的渗透性和选择性的影响小。
(4) 基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制膜成本低、制备工艺不复杂、易操作、运行稳定性良好、具有良好的工业应用潜力。
具体实施方式
以下通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。
对比例1：纯聚醚嵌段酰胺均质聚合物膜，步骤如下：
将聚醚嵌段酰胺溶解在N，N-二甲基乙酰胺溶剂中制得聚醚嵌段酰胺溶解在N，N-二甲基乙酰胺溶剂的质量百分比为0.06：1的铸膜液，采用磁力搅拌器在转速为500rpm、温度为70ºC搅拌48h使完全溶解形成均一铸膜液，并在25°C恒温脱泡12h待用。将铸膜液用刮刀均匀的刮在干净的玻璃板上，控制湿膜的厚度为300μm，然后将玻璃板放置在常温下使溶剂挥发48h，再在60ºC的真空烘箱中干燥48h以除去残留溶剂。去除溶剂后的膜从玻璃板揭下，妥善保管待用。
制备的聚醚嵌段酰胺均质聚合物膜在温度为25°C、膜原料侧和渗透侧的压力差为0.2 MPa的条件下测试，测得CO2渗透系数为162 Barrer，CO2/N2分离因子为26。
对比例2：制备纯磺化聚醚醚酮均质聚合物膜，步骤如下：
称取磺化聚醚醚酮加入到N, N-二甲基甲酰胺溶剂中配制磺化聚醚醚酮与N, N-二甲基甲酰胺质量百分比为0.1：1的溶液，在25 ℃下磁力搅拌24 h，得均相的磺化聚醚醚酮溶液，使用筛网过滤掉一些难溶的杂质，静置2 h脱泡，倾倒于洁净平整的玻璃板上，控制湿膜的厚度为300 μm，将倾倒了铸膜液的玻璃板在环境中静置10 min，再转移到60 ℃的烘箱中干燥12 h，然后100 ℃下热处理4 h，得到磺化聚醚醚酮均质聚合物膜，妥善保管待用。
制备的纯磺化聚醚醚酮均质聚合物膜在温度为25 ℃、膜原料侧和渗透侧的压力差为0.1 MPa条件下测试，测得CO2渗透系数为364 Barrer，CO2/N2分离因子为27。
实施例1：
基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备，步骤如下：
(1) 多孔少层g-C3N4的制备：首先称取10 g三聚氰胺置于管式炉内，以2 ℃/min的升温速率加热到550 ℃，然后在空气中恒温8h。收集黄色产物在研钵中研磨成粉末，记为产物A。之后将产物A加到丙三醇与乙醇的混合物中，其中产物A在丙三醇中的浓度为0.15 g/mL，丙三醇与乙醇的体积比为0.33：1，在90 ℃下回流6 h。然后，将粉末用乙醇洗涤3次，在60 ℃的鼓风干燥箱中干燥12h，制备得多孔少层g-C3N4记为产物D。
(2) 嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8的制备：取产物D分散在甲醇中，产物D在甲醇中的浓度为 0.067 g/mL，在30 KHz的频率、25 °C的温度下超声 2 h使分散均匀。将Zn(NO3)2·6H2O加入到多孔少层g-C3N4甲醇溶液中，在100rpm的转速机械搅拌4 h使Zn(NO3)2·6H2O分散均匀，命名为溶液E，其中Zn(NO3)2·6H2O在甲醇溶液中浓度为0.01 g/mL；向溶液E中加入2-甲基咪唑，其中Zn(NO3)2·6H2O和2-甲基咪唑的摩尔比为1：4，在25 °C的温度下机械搅拌24 h使Zn(NO3)2·6H2O和2-甲基咪唑反应生成嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8粗产物。将产物用甲醇洗涤3次，并在40 ℃烘箱中干燥12 h。将得到的复合材料记为产物E。
(3) 基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备：将产物E加入到溶剂N，N-二甲基乙酰胺中，在温度为30°C、频率为40 KHz的条件下超声0.5 h使分散均匀，命名为溶液G。之后将聚合物基质聚醚嵌段酰胺加入到溶液G中，采用磁力搅拌器在温度为30 °C、转速为200 rpm的条件下搅拌8 h使聚合物完全溶解，静置脱泡24 h，得到均一铸膜液H。其中，聚醚嵌段酰胺占到铸膜液的质量百分含量为6 %，铸膜液中产物E与聚醚嵌段酰胺的质量比为0.01：1。用涂膜器将铸膜液H均匀的涂覆在干净的玻璃板上，控制湿膜的厚度为300μm，然后将涂膜后的玻璃板放置在45°C的真空烘箱中真空干燥24 h，再在80 °C的真空烘箱中干燥12 h；将去除溶剂后的膜从玻璃板表面揭下，妥善保管待用。
制备的基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜在温度为25 ℃、膜原料侧和渗透侧的压力差为0.2 MPa条件下测试，测得CO2渗透系数为292Barrer，CO2/N2分离因子为61。
实施例2：
基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备，步骤如下：
(1) 多孔少层g-C3N4的制备：首先称取10 g三聚氰胺置于管式炉内，以2 ℃/min的升温速率加热到550 ℃，然后在空气中恒温8 h。收集黄色产物在研钵中研磨成粉末，记为产物A。之后将产物A加到丙三醇与乙醇的混合物中，其中产物A在丙三醇中的浓度为0.15g/mL，丙三醇与乙醇的体积比为0.33：1，在90 ℃下回流6 h。然后，将粉末用乙醇洗涤3次，在60 ℃的鼓风干燥箱中干燥12h，制备得多孔少层g-C3N4记为产物D。
(2) 嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8的制备：取产物D分散在甲醇中，产物D在甲醇中的浓度为 0.033 g/mL，在30 KHz的频率、25 °C的温度下超声 2 h使分散均匀。将Zn(NO3)2·6H2O加入到多孔少层g-C3N4甲醇溶液中，在100 rpm的转速机械搅拌4 h使Zn(NO3)2·6H2O分散均匀，命名为溶液E，其中Zn(NO3)2·6H2O在甲醇溶液中浓度为0.01 g/mL；向溶液E中加入2-甲基咪唑，其中Zn(NO3)2·6H2O和2-甲基咪唑的摩尔比为1：4，在25 °C的温度下机械搅拌24 h使Zn(NO3)2·6H2O和2-甲基咪唑反应生成嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8粗产物。将产物用甲醇洗涤3次，并在40 ℃烘箱中干燥12 h。将得到的复合材料记为产物E。
(3) 基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备：将产物E加入到溶剂N，N-二甲基乙酰胺中，在温度为30°C、频率为40 KHz的条件下超声0.5 h使分散均匀，命名为溶液G。之后将聚合物基质聚醚嵌段酰胺加入到溶液G中，采用磁力搅拌器在温度为30 °C、转速为200 rpm的条件下搅拌8 h使聚合物完全溶解，静置脱泡24 h，得到均一铸膜液H。其中，聚醚嵌段酰胺占到铸膜液的质量百分含量为6 %，铸膜液中产物E与聚醚嵌段酰胺的质量比为0.01：1。用涂膜器将铸膜液H均匀的涂覆在干净的玻璃板上，控制湿膜的厚度为300μm，然后将涂膜后的玻璃板放置在45°C的真空烘箱中真空干燥24 h，再在80 °C的真空烘箱中干燥12 h；将去除溶剂后的膜从玻璃板表面揭下，妥善保管待用。
制备的基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜在温度为25 ℃、膜原料侧和渗透侧的压力差为0.2 MPa条件下测试，测得CO2渗透系数为315 Barrer，CO2/N2分离因子为76。
实施例3：
基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备，步骤如下：
(1) 多孔少层g-C3N4的制备：首先称取10 g三聚氰胺置于管式炉内，以2.5 ℃/min的升温速率加热到550 ℃，然后在空气中恒温12 h。收集黄色产物在研钵中研磨成粉末，记为产物A。之后将产物A加到乙二醇与乙醇的混合物中，其中产物A在乙二醇中的浓度为0.12g/mL，乙二醇与乙醇的体积比为0.33：1，在80 ℃下回流6 h。然后，将粉末用乙醇洗涤3次，在80 ℃的鼓风干燥箱中干燥8 h，制备得多孔少层g-C3N4记为产物D。
(2) 嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8的制备：取产物D分散在甲醇中，产物D在甲醇中的浓度为0.0167 g/mL，在40 KHz的频率、30 °C的温度下超声1 h使分散均匀。将Zn(NO3)2·6H2O加入到多孔少层g-C3N4甲醇溶液中，在200 rpm的转速机械搅拌4 h使Zn(NO3)2·6H2O分散均匀，命名为溶液E，其中Zn(NO3)2·6H2O在甲醇溶液中浓度为0.01 g/mL；向溶液E中加入2-甲基咪唑，其中Zn(NO3)2·6H2O和2-甲基咪唑的摩尔比为1：4，在25 °C的温度下机械搅拌24 h使Zn(NO3)2·6H2O和2-甲基咪唑反应生成嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8粗产物。将产物用甲醇洗涤3次，并在50 ℃烘箱中干燥12 h。将得到的复合材料记为产物E。
(3) 基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备：将产物E加入到溶剂N，N-二甲基乙酰胺中，在温度为30°C、频率为40 KHz的条件下超声1h使分散均匀，命名为溶液G。之后将聚合物基质聚醚嵌段酰胺加入到溶液G中，采用磁力搅拌器在温度为30 °C、转速为200 rpm的条件下搅拌8 h使聚合物完全溶解，静置脱泡24 h，得到均一铸膜液H。其中，聚醚嵌段酰胺占到铸膜液的的质量百分含量为6 %，铸膜液中产物E与聚醚嵌段酰胺的质量比为0.02：1。用涂膜器将铸膜液H均匀的涂覆在干净的玻璃板上，控制湿膜的厚度为300 μm，然后将涂膜后的玻璃板放置在45°C的真空烘箱中真空干燥24 h，再在80 °C的真空烘箱中干燥12 h；将去除溶剂后的膜从玻璃板表面揭下，妥善保管待用。
制备的基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜在温度为25 ℃、膜原料侧和渗透侧的压力差为0.2 MPa条件下测试，测得CO2渗透系数为366 Barrer，CO2/N2分离因子为82。
实施例4：
基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备，步骤如下：
(1) 多孔少层g-C3N4的制备：首先称取10 g三聚氰胺置于管式炉内，以2℃/min的升温速率加热到600 ℃，然后在空气中恒温18 h。收集黄色产物在研钵中研磨成粉末，记为产物A。之后将产物A加到丙三醇与乙醇的混合物中，其中产物A在丙三醇中的浓度为0.15g/mL，丙三醇与乙醇的体积比为0.33：1，在80 ℃下回流6 h。然后，将粉末用乙醇洗涤3次，在80 ℃的鼓风干燥箱中干燥8 h，制备得多孔少层g-C3N4记为产物D。
(2) 嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8的制备：取产物D分散在甲醇中，产物D在甲醇中的浓度为0.0167 g/mL，在40 KHz的频率、30 °C的温度下超声1 h使分散均匀。将Zn(NO3)2·6H2O加入到多孔少层g-C3N4甲醇溶液中，在200 rpm的转速机械搅拌4 h使Zn(NO3)2·6H2O分散均匀，命名为溶液E，其中Zn(NO3)2·6H2O在甲醇溶液中浓度为0.01 g/mL；向溶液E中加入2-甲基咪唑，其中Zn(NO3)2·6H2O和2-甲基咪唑的摩尔比为1：6，在30°C的温度下机械搅拌24 h使Zn(NO3)2·6H2O和2-甲基咪唑反应生成嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8粗产物。将产物用甲醇洗涤3次，并在50 ℃烘箱中干燥24 h。将得到的复合材料记为产物E。
(3) 基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备：将产物E加入到溶剂N，N-二甲基甲酰胺中，在温度为30°C、频率为40 KHz的条件下超声1h使分散均匀，命名为溶液G。之后将聚合物基质聚醚嵌段酰胺加入到溶液G中，采用磁力搅拌器在温度为30 °C、转速为200 rpm的条件下搅拌8 h使聚合物完全溶解，静置脱泡24 h，得到均一铸膜液H。其中，聚醚嵌段酰胺占到铸膜液的质量百分含量为6 %，铸膜液中产物E与聚醚嵌段酰胺的质量比为0.005：1。用涂膜器将铸膜液H均匀的涂覆在干净的玻璃板上，控制湿膜的厚度为300 μm，然后将涂膜后的玻璃板放置在45°C的真空烘箱中真空干燥24 h，再在80 °C的真空烘箱中干燥12 h；将去除溶剂后的膜从玻璃板表面揭下，妥善保管待用。
制备的基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜在温度为25 ℃、膜原料侧和渗透侧的压力差为0.2 MPa条件下测试，测得CO2渗透系数为269 Barrer，CO2/N2分离因子为71。
实施例5：
基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备，步骤如下：
(1) 多孔少层g-C3N4的制备：首先称取10 g三聚氰胺置于管式炉内，以3 ℃/min的升温速率加热到550 ℃，然后在空气中恒温12 h。收集黄色产物在研钵中研磨成粉末，记为产物A。之后将产物A加到乙二醇与乙醇的混合物中，其中产物A在乙二醇中的浓度为0.15g/mL，乙二醇与乙醇的体积比为0.33：1，在80 ℃下回流12 h。然后，将粉末用乙醇洗涤3次，在80 ℃的鼓风干燥箱中干燥8 h，制备得多孔少层g-C3N4记为产物D。
(2) 嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8的制备：取产物D分散在甲醇中，产物D在甲醇中的浓度为0.0167 g/mL，在40 KHz的频率、30 °C的温度下超声1 h使分散均匀。将Zn(NO3)2·6H2O加入到多孔少层g-C3N4甲醇溶液中，在200 rpm的转速机械搅拌8 h使Zn(NO3)2·6H2O分散均匀，命名为溶液E，其中Zn(NO3)2·6H2O在甲醇溶液中浓度为0.01 g/mL；向溶液E中加入2-甲基咪唑，其中Zn(NO3)2·6H2O和2-甲基咪唑的摩尔比为1：4，在25 °C的温度下机械搅拌24 h使Zn(NO3)2·6H2O和2-甲基咪唑反应生成嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8粗产物。将产物用甲醇洗涤5次，并在50 ℃烘箱中干燥24 h。将得到的复合材料记为产物E。
(3) 基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备：将产物E加入到溶剂N，N-二甲基乙酰胺中，在温度为30°C、频率为40 KHz的条件下超声1h使分散均匀，命名为溶液G。之后将聚合物基质聚醚嵌段酰胺加入到溶液G中，采用磁力搅拌器在温度为30 °C、转速为200 rpm的条件下搅拌8 h使聚合物完全溶解，静置脱泡24 h，得到均一铸膜液H。其中，聚醚嵌段酰胺占到铸膜液的的质量百分含量为6 %，铸膜液中产物E与聚醚嵌段酰胺的质量比为0.01：1。用涂膜器将铸膜液H均匀的涂覆在干净的玻璃板上，控制湿膜的厚度为300 μm，然后将涂膜后的玻璃板放置在45°C的真空烘箱中真空干燥24 h，再在80 °C的真空烘箱中干燥12 h；将去除溶剂后的膜从玻璃板表面揭下，妥善保管待用。
制备的基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜在温度为25 ℃、膜原料侧和渗透侧的压力差为0.5 MPa条件下测试，测得CO2渗透系数为471 Barrer，CO2/N2分离因子为110。
实施例6：
基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备，步骤如下：
(1) 多孔少层g-C3N4的制备：首先称取10 g三聚氰胺置于管式炉内，以2.5 ℃/min的升温速率加热到550 ℃，然后在空气中恒温12 h。收集黄色产物在研钵中研磨成粉末，记为产物A。之后将产物A加到乙二醇与乙醇的混合物中，其中产物A在乙二醇中的浓度为0.12g/mL，乙二醇与乙醇的体积比为0.33：1，在80 ℃下回流6 h。然后，将粉末用乙醇洗涤3次，在80 ℃的鼓风干燥箱中干燥8 h，制备得多孔少层g-C3N4记为产物D。
(2) 嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8的制备：取产物D分散在甲醇中，产物D在甲醇中的浓度为0.0167 g/mL，在40 KHz的频率、30 °C的温度下超声1 h使分散均匀。将Zn(NO3)2·6H2O加入到多孔少层g-C3N4甲醇溶液中，在200 rpm的转速机械搅拌4 h使Zn(NO3)2·6H2O分散均匀，命名为溶液E，其中Zn(NO3)2·6H2O在甲醇溶液中浓度为0.01 g/mL；向溶液E中加入2-甲基咪唑，其中Zn(NO3)2·6H2O和2-甲基咪唑的摩尔比为1：4，在30 °C的温度下机械搅拌24 h使Zn(NO3)2·6H2O和2-甲基咪唑反应生成嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8粗产物。将产物用甲醇洗涤3次，并在80 ℃烘箱中干燥8 h。将得到的复合材料记为产物E。
(3) 基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备：将产物E加入到溶剂N，N-二甲基乙酰胺中，在温度为30°C、频率为40 KHz的条件下超声1h使分散均匀，命名为溶液G。之后将聚合物基质聚醚嵌段酰胺加入到溶液G中，采用磁力搅拌器在温度为30 °C、转速为200 rpm的条件下搅拌8 h使聚合物完全溶解，静置脱泡24 h，得到均一铸膜液H。其中，聚醚嵌段酰胺占到铸膜液的质量百分含量为6 %，铸膜液中产物E与聚醚嵌段酰胺的质量比为0.03：1。用涂膜器将铸膜液H均匀的涂覆在干净的玻璃板上，控制湿膜的厚度为300 μm，然后将涂膜后的玻璃板放置在45°C的真空烘箱中真空干燥24 h，再在80 °C的真空烘箱中干燥12 h；将去除溶剂后的膜从玻璃板表面揭下，妥善保管待用。
制备的基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜在温度为25 ℃、膜原料侧和渗透侧的压力差为0.3 MPa条件下测试，测得CO2渗透系数为410 Barrer，CO2/N2分离因子为91。
实施例7：
基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备，步骤如下：
(1) 多孔少层g-C3N4的制备：首先称取10 g三聚氰胺置于管式炉内，以2.5 ℃/min的升温速率加热到550 ℃，然后在空气中恒温12 h。收集黄色产物在研钵中研磨成粉末，记为产物A。之后将产物A加到乙二醇与乙醇的混合物中，其中产物A在乙二醇中的浓度为0.12g/mL，乙二醇与乙醇的体积比为0.33：1，在80 ℃下回流6 h。然后，将粉末用乙醇洗涤3次，在80 ℃的鼓风干燥箱中干燥8 h，制备得多孔少层g-C3N4记为产物D。
(2) 嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8的制备：取产物D分散在甲醇中，产物D在甲醇中的浓度为0.0167 g/mL，在40 KHz的频率、30 °C的温度下超声1 h使分散均匀。将Zn(NO3)2·6H2O加入到多孔少层g-C3N4甲醇溶液中，在200 rpm的转速机械搅拌4 h使Zn(NO3)2·6H2O分散均匀，命名为溶液E，其中Zn(NO3)2·6H2O在甲醇溶液中浓度为0.01 g/mL；向溶液E中加入2-甲基咪唑，其中Zn(NO3)2·6H2O和2-甲基咪唑的摩尔比为1：4，在25 °C的温度下机械搅拌24 h使Zn(NO3)2·6H2O和2-甲基咪唑反应生成嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8粗产物。将产物用甲醇洗涤3次，并在50 ℃烘箱中干燥12 h。将得到的复合材料记为产物E。
(3) 基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备：将产物E加入到溶剂二甲基亚砜中，在温度为30°C、频率为40 KHz的条件下超声1h使分散均匀，命名为溶液G。之后将聚合物基质聚醚嵌段酰胺加入到溶液G中，采用磁力搅拌器在温度为30 °C、转速为200rpm的条件下搅拌8 h使聚合物完全溶解，静置脱泡24 h，得到均一铸膜液H。其中，聚醚嵌段酰胺占到铸膜液的质量百分含量为6 %，铸膜液中产物E与聚醚嵌段酰胺的质量比为0.04：1。用涂膜器将铸膜液H均匀的涂覆在干净的玻璃板上，控制湿膜的厚度为300 μm，然后将涂膜后的玻璃板放置在45°C的真空烘箱中真空干燥24 h，再在80 °C的真空烘箱中干燥12 h；将去除溶剂后的膜从玻璃板表面揭下，妥善保管待用。
制备的基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜在温度为70℃、膜原料侧和渗透侧的压力差为0.2 MPa条件下测试，测得CO2渗透系数为459 Barrer，CO2/N2分离因子为78。
实施例8：
基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备，步骤如下：
(1) 多孔少层g-C3N4的制备：首先称取10 g三聚氰胺置于管式炉内，以2.5 ℃/min的升温速率加热到550 ℃，然后在空气中恒温12 h。收集黄色产物在研钵中研磨成粉末，记为产物A。之后将产物A加到乙二醇与乙醇的混合物中，其中产物A在乙二醇中的浓度为0.12g/mL，乙二醇与乙醇的体积比为0.33：1，在80 ℃下回流6 h。然后，将粉末用乙醇洗涤3次，在80 ℃的鼓风干燥箱中干燥8 h，制备得多孔少层g-C3N4记为产物D。
(2) 嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8的制备：取产物D分散在甲醇中，产物D在甲醇中的浓度为0.0167 g/mL，在40 KHz的频率、30 °C的温度下超声1 h使分散均匀。将Zn(NO3)2·6H2O加入到多孔少层g-C3N4甲醇溶液中，在200 rpm的转速机械搅拌4 h使Zn(NO3)2·6H2O分散均匀，命名为溶液E，其中Zn(NO3)2·6H2O在甲醇溶液中浓度为0.01 g/mL；向溶液E中加入2-甲基咪唑，其中Zn(NO3)2·6H2O和2-甲基咪唑的摩尔比为1：4，在30 °C的温度下机械搅拌24 h使Zn(NO3)2·6H2O和2-甲基咪唑反应生成嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8粗产物。将产物用甲醇洗涤3次，并在80 ℃烘箱中干燥8 h。将得到的复合材料记为产物E。
(3) 基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备：将产物E加入到溶剂N，N-二甲基乙酰胺中，在温度为30°C、频率为40 KHz的条件下超声1h使分散均匀，命名为溶液G。之后将聚合物基质磺化聚醚醚酮加入到溶液G中，采用磁力搅拌器在温度为30 °C、转速为200 rpm的条件下搅拌8 h使聚合物完全溶解，静置脱泡24 h，得到均一铸膜液H。其中，磺化聚醚醚酮占到铸膜液的质量百分含量为10 %，铸膜液中产物E与磺化聚醚醚酮的质量比为0.03：1。用涂膜器将铸膜液H均匀的涂覆在干净的玻璃板上，控制湿膜的厚度为300 μm，然后将涂膜后的玻璃板放置在45°C的真空烘箱中真空干燥24 h，再在80 °C的真空烘箱中干燥12 h；将去除溶剂后的膜从玻璃板表面揭下，妥善保管待用。
制备的基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜在温度为25 ℃、膜原料侧和渗透侧的压力差为0.2 MPa条件下测试，测得CO2渗透系数为610 Barrer，CO2/N2分离因子为39。
从对比例1和实施例1~7的对比研究发现，制备的基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜与聚醚嵌段酰胺均质聚合物膜相比，CO2渗透系数和CO2/N2分离因子均有大幅度提高。尤其是对比例5中CO2渗透系数达到471Barrer，CO2/N2分离因子达到110。与聚醚嵌段酰胺均质聚合物膜的CO2渗透系数为162 Barrer相比，CO2渗透系数提高了191%；比聚醚嵌段酰胺均质聚合物膜的CO2/N2分离因子26提高了323%。从对比例2和实施例8的对比研究发现，制备的基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜与磺化聚醚醚酮均质聚合物膜相比，CO2渗透系数和CO2/N2分离因子也有明显提高。
尽管上面对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以作出多种变形，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (9)

1.一种基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备方法，其特征在于：首先将制备的g-C3N4在醇类中热回流进行剥离，然后将剥离之后的多孔少层g-C3N4进行原位生长ZIF-8制备嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8，再将该嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8引入聚合物基质中，使用溶液流延法制备基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8的混合基质膜。
2.根据权利要求1所述的基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1) 多孔少层g-C3N4的制备：首先称取1~200 g三聚氰胺置于管式炉内，以1～10 ℃/min的升温速率加热到400～600 ℃，然后在空气中恒温2～24 h；收集黄色产物在研钵中研磨成粉末，记为产物A；之后将产物A加到溶剂B与溶剂C的混合物中，其中产物A在溶剂B中的浓度为0.01～1 g/mL，溶剂B与溶剂C的体积比为(0.1～1)：1，在50～150 ℃下回流1～12h；然后，将粉末用乙醇洗涤3~5次，在30～100 ℃的鼓风干燥箱中干燥8~24 h，制备得多孔少层g-C3N4记为产物D；
(2) 嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8的制备：取产物D分散在甲醇中，产物D在甲醇中的浓度为0.01～0.5 g/mL，在20～50 KHz的频率、20～70 °C的温度内超声0.5～24 h使分散均匀；将Zn(NO3)2·6H2O加入到多孔少层g-C3N4甲醇溶液中，在100~500rpm的转速机械搅拌0.5～12 h使Zn(NO3)2·6H2O分散均匀，命名为溶液E，其中Zn(NO3)2·6H2O在甲醇溶液中浓度为0.001~0.1 g/mL；向溶液E中加入2-甲基咪唑，其中Zn(NO3)2·6H2O和2-甲基咪唑的摩尔比为1：(4~10)，在20～90 °C的温度内机械搅拌12～48 h使Zn(NO3)2·6H2O和2-甲基咪唑反应生成嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8粗产物；将产物用甲醇洗涤3~5次，并在30～80 ℃烘箱中干燥6～24 h；将得到的复合材料记为产物E；
(3) 基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备：将产物E加入到制膜所需的溶剂F中，在温度为20～70°C、频率为20～50 KHz的条件下超声0.5～6 h使分散均匀，命名为溶液G；之后将聚合物基质加入到溶液G中，采用磁力搅拌器在温度为20～80°C、转速为100～2000 rpm的条件下搅拌2～24 h使聚合物完全溶解，静置脱泡12～48 h，得到均一铸膜液H；其中，聚合物基质占到铸膜液的质量百分含量为(2～15)%，铸膜液中产物E与聚合物基质的质量比为(0.01～0.1)：1；用涂膜器将铸膜液H均匀的涂覆在干净的玻璃板或聚四氟乙烯板上，控制湿膜的厚度为300～1500 μm，然后将涂膜后的玻璃板或聚四氟乙烯板放置在25～80 °C的真空烘箱中真空干燥12～48 h，再在80～150 °C的真空烘箱中干燥8～48h；将去除溶剂后的膜从玻璃板或聚四氟乙烯板揭下，妥善保管待用。
3.根据权利要求2所述的基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，溶剂B为乙二醇、丙三醇中的一种。
4.根据权利要求2所述的基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，溶剂C为甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇中的一种。
5.根据权利要求2所述的基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，制膜所需溶剂F为N,N'-二甲基乙酰胺、N,N'-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃中的一种。
6.根据权利要求2所述的基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述的聚合物基质的种类为聚醚嵌段酰胺、磺化聚醚醚酮、聚酰亚胺、醋酸纤维素、聚二甲基硅氧烷中的一种。
7.根据权利要求2所述的基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜的制备方法，其特征在于：所制备的混合基质膜的厚度为20～200 μm。
8.一种权利要求1~7任一项所述的方法制备的基于嵌入式多孔少层g-C3N4/ZIF-8混合基质膜在分离CO2中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：气体分离性能测试采用恒压变体积法，膜渗透的有效面积为10～100 cm2，扫气采用H2，扫气流速为10～100 mL/min，进料气流速为10～60 mL/min，原料侧和渗透侧的流量用流量计测得，渗透侧组分含量由气相色谱测试；测试温度为20～100 °C，压差为0.1～1.5 MPa。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114515519A (zh) * 2022-03-16 2022-05-20 南京工业大学 一种混合基质碳分子筛膜、制备方法以及在c2h4/c2h6分离中的应用

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090033733A (ko) * 2007-10-01 2009-04-06 한국화학연구원 복합막용 비대칭 다공성 폴리이서블록아마이드 막과 이의제조방법
JP2014177378A (ja) * 2013-03-14 2014-09-25 Nissan Chem Ind Ltd 多孔性カーボンナイトライドの製造方法
CN105195191A (zh) * 2015-07-20 2015-12-30 黑龙江大学 一种以超声辅助法合成片层g-C3N4与TIO2纳米棒复合材料的方法
WO2017049005A1 (en) * 2015-09-16 2017-03-23 Lockheed Martin Corporation Separation membranes formed from perforated graphene and methods for use thereof
CN108745004A (zh) * 2018-06-08 2018-11-06 太原理工大学 一种具有片层和笼状协同筛分作用的混合基质膜的制备方法及应用
CN108816059A (zh) * 2018-06-08 2018-11-16 太原理工大学 一种掺杂石墨化碳氮化物的混合基质膜的制备方法及应用
CN110327792A (zh) * 2019-06-15 2019-10-15 太原理工大学 一种双组分纳米添加剂构建的树状结构的混合基质膜及其制备方法和应用
US20190381487A1 (en) * 2018-06-14 2019-12-19 Soochow University Carbon nitride membrane composite material modified by black phosphorus/ metal organic framework, and preparation method thereof and application in waste gas treatment
CN110828191A (zh) * 2019-09-27 2020-02-21 西安交通大学 一种多孔层状结构氮化碳/石墨烯/二硫化镍超级电容器材料及其制备方法
CN112808031A (zh) * 2021-01-11 2021-05-18 大连理工大学 一种基于二维纳米级zif-90/c3n4纳米片复合材料的混合基质膜的制备方法
CN112897484A (zh) * 2021-01-14 2021-06-04 华南理工大学 一种无缺陷的g-C3N4纳米片、二维g-C3N4纳米片膜及制备方法与应用

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090033733A (ko) * 2007-10-01 2009-04-06 한국화학연구원 복합막용 비대칭 다공성 폴리이서블록아마이드 막과 이의제조방법
JP2014177378A (ja) * 2013-03-14 2014-09-25 Nissan Chem Ind Ltd 多孔性カーボンナイトライドの製造方法
CN105195191A (zh) * 2015-07-20 2015-12-30 黑龙江大学 一种以超声辅助法合成片层g-C3N4与TIO2纳米棒复合材料的方法
WO2017049005A1 (en) * 2015-09-16 2017-03-23 Lockheed Martin Corporation Separation membranes formed from perforated graphene and methods for use thereof
CN108745004A (zh) * 2018-06-08 2018-11-06 太原理工大学 一种具有片层和笼状协同筛分作用的混合基质膜的制备方法及应用
CN108816059A (zh) * 2018-06-08 2018-11-16 太原理工大学 一种掺杂石墨化碳氮化物的混合基质膜的制备方法及应用
US20190381487A1 (en) * 2018-06-14 2019-12-19 Soochow University Carbon nitride membrane composite material modified by black phosphorus/ metal organic framework, and preparation method thereof and application in waste gas treatment
CN110327792A (zh) * 2019-06-15 2019-10-15 太原理工大学 一种双组分纳米添加剂构建的树状结构的混合基质膜及其制备方法和应用
CN110828191A (zh) * 2019-09-27 2020-02-21 西安交通大学 一种多孔层状结构氮化碳/石墨烯/二硫化镍超级电容器材料及其制备方法
CN112808031A (zh) * 2021-01-11 2021-05-18 大连理工大学 一种基于二维纳米级zif-90/c3n4纳米片复合材料的混合基质膜的制备方法
CN112897484A (zh) * 2021-01-14 2021-06-04 华南理工大学 一种无缺陷的g-C3N4纳米片、二维g-C3N4纳米片膜及制备方法与应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RUIYI WANG, ET AL: "Facile one-step synthesis of porous graphene-like g-C3N4 rich in nitrogen vacancies for enhanced H2 production from photocatalytic aqueous-phase reforming of methanol", INTERNATIONAL JOURNAL O F HYDROGEN ENERGY, pages 197 - 208 *
XINGCHEN HE, ET AL: "One‐Pot Exfoliation of Graphitic C3N4 Quantum Dots for Blue QLEDs by Methylamine Intercalation", SMALL, pages 1 - 8 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114515519A (zh) * 2022-03-16 2022-05-20 南京工业大学 一种混合基质碳分子筛膜、制备方法以及在c2h4/c2h6分离中的应用

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Publication number Publication date
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