ZIF-8

Abstract(#br)A highly-efficient zeolitic imidazolate framework-8 (ZIF-8) embedded polydimethylsiloxane (PDMS) mixed matrix membrane (MMM) supported by a polyvinylidene fluoride (PVDF) nanofibrous substrate was developed for phenol removal in an aqueous-aqueous membrane extractive process.

摘要\n本研究借助密度泛函理论计算，基于溶液扩散机制，初步构思了一种独特的MOF封端纳米管结构。然后，制备了新型ZIF-8封端埃洛石纳米管( ZHNTs )，并将其嵌入到聚二甲基硅氧烷( PDMS )本体中，实现了正丁醇渗透汽化的混合基质膜( MMMs )。该膜的显著特点是ZHNTs中的HNT管腔( φ25 nm )为首次通过封盖ZIF-8层筛选的渗透剂提供了精致的扩散通道。同时，ZIF-8层在ZHNTs外表面的紧密连接为分子渗透创造了相对连续的途径。正如预期的那样，ZHNTs的嵌入显著提高了膜的分离性能。令人印象深刻的是，在1 wt %正丁醇水溶液的分离中，40℃时，所得膜的分离因子高达61.3 (比PDMS对照膜高58.7 % )，通量可比683 g m-2 h-1 (是PDMS对照膜的2.43倍)。此外，ZHNTs的存在赋予膜良好的界面相容性、力学性能和长期稳定性。本研究可能对合理设计用于发酵液生物燃料回收的高性能MMMs有所启示。

摘要\n在渗透汽化过程中，由于所需膜面积较小，高通量膜可以缓解工业放大的成本问题。本文采用一种新颖的原位合成( ISS )方法制备了具有优异透气性的ZIF-8 / PDMS混合基质膜( MMMs )。ZIF-8具有较高的疏水性，得益于其灵活的孔结构，可为选择性回收有机物提供合适的孔结构。在膜制备过程中，C ( PDMS /正硅酸乙酯/ Zn2 )溶液和D ( PDMS /二月桂酸二丁基锡/ 2 -甲基咪唑)溶液通过旋涂的方法在C - D界面上共处理。ZIF - 8结晶与PDMS聚合耦合发生。形成了有效的活性层，包括( i )连续无缺陷的PDMS层和( ii )可以添加可通过的扩散通道的ZIF-8 / PDMS层，解除了多孔材料物理掺入的障碍。基于ISS法的无缺陷MMMs在20 wt % ZIF-8负载量下，正丁醇渗透汽化回收的总通量为2046.3 g / m2 h (是纯PDMS膜的1.6倍)，分离因子没有下降。采用ISS法制备的ZIF-8 / PDMS MMM在正丁醇分离中显示出良好的应用前景。