1.一种MOF衍生气体分离膜,其特征在于:所述的MOF衍生气体分离膜具体按照如下方法进行制备:
(1)将H3BTC和Al(NO3)3·9H2O溶于去离子水中,调节体系pH至1.9~2.0,并加入助剂,得到反应混合液A,将所述的反应混合液A在200℃下加热3‑6h,然后在室温下冷却后,得到的固体用稀硝酸和去离子水进行清洗之后干燥得到MIL‑100Al;所述的助剂为含CH3或C2H5基团的试剂;所述助剂的加入量以所述的CH3或C2H5基团的个数来计,所述的CH3或C2H5基团的个数与所述的H3BTC中的COOH基团的个数相等;所述的Al(NO3)3·9H2O的加入量至少为使所述的H3BTC完全反应;
(2)将步骤(1)所得MIL‑100Al和三嵌段共聚物在室温、超声条件下溶于醇中,然后加入
37%wt盐酸溶液中,在室温下超声混合24h,再在100℃~120℃下共聚反应24h,待反应完全后,得到反应混合液B,经后处理得到固体混合物;所述的三嵌段共聚物为每一个嵌段都含氧或含氮基团的化合物;所述的MIL‑100Al和三嵌段共聚物的质量比为0.4~0.5:1;所述的盐酸溶液的加入量以所述的MIL‑100Al的质量计为0.2~0.25ml/g;所述的三嵌段共聚物为聚(环氧乙烷)‑聚(环氧丙烷)‑聚(环氧乙烷);所述反应混合液B的后处理方法为:将所述的反应混合液B冷却并用去离子水洗涤,之后在80℃真空下干燥24h后,即得固体混合物;
(3)将步骤(2)所得固体混合物在600~800℃,N2保护下高温碳化2.5~3.5h,冷却后将碳化后的产物依次用稀盐酸和水清洗至中性并干燥,得到MIL‑100Al多孔碳材料;
(4)将步骤(3)所得MIL‑100Al多孔碳材料溶于N‑甲基吡咯烷酮溶液中,混合搅拌12h至得到清晰均匀的粘性溶液;用浇注棒将所述的粘性溶液浇注在干净的玻璃板上,并置于60~80℃,50kpa氮气的真空中干燥至溶剂完全挥发,然后将浇注的玻璃板浸入水浴中进行分离,得到聚合物薄膜,将所述的聚合物薄膜在真空干燥24h,即得MOF衍生气体分离膜。
2.如权利要求1所述的MOF衍生气体分离膜,其特征在于:步骤(1)中,所述的去离子水的加入量以所述的Al(NO3)3·9H2O的物质的量计为4.5‑5.5mL/mmol。
3.如权利要求1所述的MOF衍生气体分离膜,其特征在于:步骤(1)中,所述的助剂为无水甲醇或无水乙醇。
4.如权利要求1所述的MOF衍生气体分离膜,其特征在于:步骤(1)中,所述的Al(NO3)3·
9H2O与所述的H3BTC物质的量之比为1.2:1。
5.如权利要求1所述的MOF衍生气体分离膜,其特征在于:步骤(2)中,所述的醇为无水乙醇或无水甲醇。
6.如权利要求1所述的MOF衍生气体分离膜,其特征在于:步骤(3)中,所述的干燥的温度为60℃~80℃,时间为20h~24h。
7.如权利要求1所述的MOF衍生气体分离膜,其特征在于:步骤(4)中,所述的N‑甲基吡咯烷酮溶液的加入量以所述的MIL‑100Al多孔碳材料的质量计为8.5‑9.0ml/g。
8.一种如权利要求1所述的MOF衍生气体分离膜在分离CO2/CH4气体中的应用。