新型管状金属有机框架膜的制备及应用研究

兼有有机和无机多孔材料特性的金属有机框架材料（MOFs），具有丰富多样的化学组成和功能性，其孔道结构的可控性、多样性、柔性、可化学修饰性使MOFs大大克服了沸石分子筛材料孔道尺寸及化学组成受限制的局限性，成为新一代的膜材料。本项目将MOFs在多孔管状载体上成膜化，提出无机粒子修饰法等新方法自组装单分子技术耦合非传统二次晶种法，内外扩散法，，研制出致密、连续、无裂缝的高分离性能的MOFs膜。考察组装体的活性基团、晶种大小及厚度、水等溶剂、温度、干燥条件等成膜因素对膜的形貌及晶型、大小、取向、排序等MOF膜微观结构的影响，研究MOF膜层生长行为、习性、规律，弄清MOF膜的成膜机理。以氢气浓缩纯化，温室气体CO2捕获及有机物（正丁醇，乙醇，异丙醇等）脱水为模型，开展了MOFs膜在能源资源高效转化利用及环境保护领域应用，促进和推动了无机膜的发展与应用，开辟MOF材料新的应用，具有重要的科学意义和应用价值。