ZIF-8@GO复合材料

摘要\n本研究通过在氧化石墨烯( GO )纳米片表面原位生长沸石咪唑酸骨架8 ( ZIF-8 )纳米粒子，制备了具有连续内通道的ZIF-8 @ GO乙醇分子复合材料，并填充到聚二甲基硅氧烷( PDMS )基体中，制备了PDMS / ZIF-8 @ GO混合基质膜( MMMs )，用于渗透蒸发回收乙醇。采用多种技术对所制备的ZIF-8 @ GO复合材料和PDMS / ZIF-8 @ GO MMMs进行了表征。结果表明，ZIF-8纳米粒子均匀分散在GO纳米片表面，ZIF-8 @ GO复合材料的疏水性比GO强，这是由于ZIF-8疏水性对GO进行表面修饰。而且，ZIF-8 @ GO复合材料作为填料不仅与PDMS表现出优异的相容性，而且与ZIF-8纳米粒子相比，在PDMS基体中表现出良好的分散性。因此，ZIF-8 @ GO基MMMs比ZIF-8基MMMs表现出更好的分离性能。通过调节填料种类、颗粒负荷、膜厚和进料温度，研究了PDMS / ZIF-8 @ GO MMMs的渗透蒸发性能。优化后的PDMS / ZIF-8 @ GO MMMs与5 wt %乙醇水溶液在40℃下，总通量为443.8 g / m2 h，分离因子为22.2，与大多数PDMS基MMMs相比，渗透汽化性能更优。优异的渗透汽化结果归因于GO纳米片作为强阻隔剂与具有连续内通道的疏水ZIF-8纳米粒子的协同作用。