沸石咪唑酯骨架的改性以及由其制备的叠氮化物交联的混合基质膜的制作方法

文档序号:12508320阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种改性金属-有机骨架(MOF)的方法,所述方法包括:

(a)加热包含叠氮化合物和MOF的混合物以从所述叠氮化合物产生氮烯化合物和氮气(N2);以及

(b)使所述氮烯化合物共价键合至所述MOF以获得改性MOF。

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述混合物被加热至100℃至250℃达1小时至24小时。

3.根据权利要求1所述的方法,其中所述MOF是沸石咪唑酯骨架(ZIF),优选ZIF-8。

4.根据权利要求3所述的方法,其中所述氮烯化合物共价连接至所述ZIF的咪唑。

5.根据权利要求4所述的方法,其中所述ZIF的所述咪唑是甲基咪唑甲醛、甲基咪唑或其组合。

6.根据权利要求5所述的方法,其中所述咪唑是甲基咪唑并且所述氮烯化合物共价连接至所述甲基咪唑的甲基。

7.根据权利要求1所述的方法,其中所述叠氮化合物是二叠氮化物,优选4,4'-二叠氮基二苯基醚,更优选单叠氮化物。

8.根据权利要求1所述的方法,其中所述混合物中所述MOF与所述叠氮化合物的重量比为99.5至1,优选50至20。

9.根据权利要求1所述的方法,其中所述混合物进一步包含溶剂,其中所述MOF和所述叠氮化合物溶解在所述溶剂中,并且其中所述溶剂在所述加热步骤之前或期间被移除。

10.根据权利要求1所述的方法,其中所述改性MOF随后被干燥。

11.根据权利要求1所述的方法,其中所制备的所述改性(MOF)随后与聚合物或聚合物共混物混合以制备混合基质聚合物材料。

12.根据权利要求1所述的方法,其中所述混合物进一步包含聚合物或聚合物共混物,其中所述氮烯化合物连接至所述MOF和所述聚合物以形成交联混合基质聚合物材料。

13.根据权利要求12所述的方法,其中所述聚合物是自具微孔聚合物(PIM)、聚醚酰亚胺(PEI)聚合物、聚醚酰亚胺-硅氧烷(PEI-Si)聚合物或聚酰亚胺(PI)聚合物或其共混物,优选聚酰亚胺或其共混物,更优选地,所述聚酰亚胺是6FDA-均四甲苯或6FDA-DAM,最优选6FDA-DAM。

14.根据权利要求13所述的方法,其中所述混合物包含按重量计95%至50%的所述聚合物、1%至20%的所述叠氮化合物和4%至30%的所述MOF。

15.根据权利要求14所述的方法,其中所述混合物进一步包含溶剂,并且其中所述聚合物、所述MOF和所述叠氮化合物溶解在所述溶剂中。

16.根据权利要求15所述的方法,其中所述叠氮化合物是4,4'-氧基双(叠氮基)苯,所述聚合物是6FDA-DAM,并且所述MOF是ZIF-8。

17.根据权利要求16所述的方法,其中所述聚合物材料的特征在于在1787cm-1和1731cm-1处的FT-IR峰。

18.根据权利要求10所述的方法,其进一步包括使所述混合基质聚合物材料形成为薄膜膜、平板膜、螺旋膜、管状膜或中空纤维膜,并且其中所述混合基质聚合物材料是基本上无空隙的或者所述膜中的大多数空隙的直径为5埃或更小。

19.一种通过权利要求1的方法制备的改性金属-有机骨架(MOF)或混合聚合物材料。

20.一种热处理的交联混合基质聚合物材料,其包含含聚酰亚胺的聚合物基质和金属-有机骨架(MOF),其中所述MOF通过共价结合至所述聚酰亚胺和所述MOF的二氮烯交联化合物连接至所述基质。

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