1.一种高选择性高通量高度有序自组装混合基质气体分离膜,其特征在于,该气体分离膜以多孔聚丙烯腈为基底,缓冲溶液保护下以硅烷偶联剂增强表面张力并以表面活性剂诱导促进原位组装金属有机框架薄膜,并用离子液体对表面进行改性而得;
所述的金属有机框架选自:ZIF系列、UIO系列、MIL系列中的任意一种;
所述的离子液体为咪唑类离子液体;
所述表面活性剂的结构式如下:
其中,R为CmH2m+1,m为整数且为偶数,10≤m≤18,X为Br或Cl。
2.如权利要求1所述的高选择性高通量高度有序自组装混合基质气体分离膜,其特征在于,所述的离子液体选自:1‑乙基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐、1‑丁基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐、1‑己基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐、1‑庚基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐、1‑甲基‑3‑丙基咪唑四氟硼酸盐中的任意一种或多种。
3.如权利要求1所述的高选择性高通量高度有序自组装混合基质气体分离膜的制备方法,其特征在于,所述方法为:(1)在预制好的金属有机框架中加入溶剂,高纯氮气鼓泡后加入硅烷偶联剂、缓冲溶液、表面活性剂,得到混合液,超声分散后搅拌,离心,离心所得固体用超纯水分散后加入焦磷酸钠陈化,得到金属有机框架母液;
所述硅烷偶联剂为乙烯基三(2‑甲氧基乙氧基)硅烷、(3‑巯基丙基)三甲氧基硅烷、MW
1000的硅烷PEG、MW 5000的硅烷PEG中的任意一种;
所述缓冲溶液为PBS缓冲溶液,pH值为6.9~8.0;
(2)将聚丙烯腈柔性基底放置于旋转涂抹仪,滴加步骤(1)所得金属有机框架母液至基底上,旋涂并自然风干后得到金属有机框架膜;接着滴加离子液体溶液,旋涂,丙酮熏蒸,得到高度有序自组装混合基质气体分离膜。
4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述溶剂为乙醇和水体积比
1:1~1:10的混合溶剂。
5.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所得混合液中,金属有机框架的浓度为0.05~10mg/ml,硅烷偶联剂的浓度为0.1~10mg/ml,表面活性剂的浓度为2~
50mg/ml。
6.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述焦磷酸钠在母液中的浓度为1~20mg/ml。
7.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述金属有机框架母液的粘度为2‑50cP。
8.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述离子液体溶液为离子液体与溶剂的混合物,离子液体与溶剂的体积比为1:1~1:100,所述溶剂为水、乙醇、正己烷中的任意一种。
9.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,以金属有机框架膜的面积为2
基准,离子液体的体积含量为5~300μl/cm。
10.如权利要求1所述的高选择性高通量高度有序自组装混合基质气体分离膜在CO2/CH4、CO2/N2气体分离中的应用。