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基金项目:
国家自然科学基金资助项目(22278287,22090062);国家重点研发计划资助项目(2022YFB3806802);山西省基础研究计划(202203021222119)
分类号:
TB383
DOI:
10.16355/j.cnki.issn1007-9432tyut.2023.06.003
期刊号:
2023,54(06)
收稿日期:
2023-05-01
修回日期:
2023-05-21
通讯作者 | 单位 |
刘玉涛 | 太原理工大学 化学工程与技术学院 |
李立博 | 太原理工大学 化学工程与技术学院 |
摘要:
【目的】 超薄无缺陷MOF膜的制备存在着巨大挑战。控制MOF膜的生长取向,有利于减少晶间缺陷并优化成膜厚度。【方法】 首次采取聚多巴胺(PDA)中间层介导策略,在多孔基底上制备了具有一定取向的超薄UTSA-280 MOF膜。PDA层通过与金属离子的多重相互作用为UTSA-280提供了丰富的吸附、锚定位点,促进UTSA-280异相成核和生长。进一步通过改变PDA层的沉积量,可以调控成核密度和生长速率,从而调控MOF晶体的生长取向和厚度。【结果】 最优化条件下制备的晶面(202)取向生长的UTSA-280 MOF膜厚为162 nm,其H2渗透速率可达4 141.8 GPU,H2/CO2分离选择性最高达18.5,远超2008年Robeson上限。
关键字:
金属-有机框架膜;气体分离;UTSA-280;取向生长;聚多巴胺