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专利号: 2024103325579
申请人: 江苏海洋大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种水处理用MOF纳米纤维膜的制备方法,其特征在于具体包括如下步骤:步骤(1)合成MOF粉体材料:称取金属盐和配体,加入溶剂溶解获得溶液,将溶液加热反应一段时间后,离心、洗涤、干燥获得MOF粉末;所述MOF为MOF‑303;

首先称取5.2 g六水合三氯化铝AlCl3·6H2O和1.75 g 3,5‑吡唑二羧酸H2PDC,倒入500 mL圆底烧瓶中,加入360 mL去离子水使其溶解获得溶液A;称取2.6 g氢氧化钠NaOH溶于30 mL水中制得NaOH溶液2.17 M,向溶液A中缓慢多次加入NaOH获得溶液B,将溶液B在100 ℃油浴中加热回流反应24 h;反应体系完成后通过离心得到白色固体粉末;得到的固体粉末分别用去离子水和甲醇洗涤3次;最后,样品在140 ℃的真空烘箱中干燥24 h后,获得MOF‑303粉末;

步骤(2)称取一定质量水溶性聚合物,加入水中,一定温度下溶解获得聚合物均质水溶液,向聚合物水溶液中加入一定质量步骤(1)所得的MOF,室温充分搅拌均匀,获得均质MOF/聚合物纺丝溶液;取纺丝溶液注入5 mL纺丝针管中进行静电纺丝,获得MOF/聚合物纳米纤维膜;

所述水溶性聚合物为PVA,步骤(2)通过如下操作步骤实现:

称取5 20 g聚乙烯醇PVA固体,加入80 95g去离子水混合,在80 100 ℃下溶解3 12 h,~ ~ ~ ~获得质量分数为5 20 %的PVA水溶液;向PVA水溶液中加入0 5g MOF‑303,所述的MOF‑303添~ ~加量不为0,室温充分混合搅拌12 24 h,获得均质MOF‑303/PVA纺丝溶液;取纺丝溶液注入5 ~mL纺丝针管中,设置电压:15 25 kV;纺丝速率:0.0005 0.015 mm/s;接受距离:7 20 cm,进~ ~ ~行静电纺丝,获得MOF‑303/PVA纳米纤维膜;

步骤(3)将步骤(2)所得的MOF/聚合物纳米纤维膜置于含有戊二醛/冰醋酸的蒸汽交联装置中进行交联,获得MOF@聚合物纳米纤维膜;

将步骤(2)制备的MOF‑303/PVA纳米纤维放入含有戊二醛:冰醋酸的体积比为10:0.01~

2:1的混合溶液作为交联剂的室温蒸汽交联反应器中,室温交联0.05 12 h,最终获得MOF‑~

303@PVA纳米纤维膜;

所述的MOF纳米纤维膜由MOF‑303、聚乙烯醇PVA纳米纤维膜组成,MOF包裹或部分交联在三维网络的PVA纳米纤维里,MOF在聚合物纳米纤维膜上稳定负载,保证在水环境下低溶出率;

所述的MOF纳米纤维膜用于重金属吸附、染料吸附水处理领域。