水性聚氨酯-MOFs改性膜的制備與表征.pdf

1、水性聚氨酯(WPU)膜材料具有良好的成膜性、可設計性、環(huán)境友好等特征，是近年來膜分離領域的研究熱點。金屬有機骨架材料(MOFs)具有孔徑可調、可官能團化等優(yōu)點，已成為高分子分離膜性能改進的新材料。本文針對苯/環(huán)己烷體系的滲透汽化分離，在已合成的水性聚氨酯基礎上，制備不同結構的金屬有機骨架材料，研究其對水性聚氨酯的物理共混改性和化學接枝改性技術，并開展微觀性能表征研究。主要內容如下:
　　(1)以銅為金屬源，5-羥基間苯二甲酸為有機

2、配體，制備出MOF-OH-Ac材料;以銅為金屬源，5-叔丁基間苯二甲酸為有機配體，制備出MOF-Bu-Ac材料;以鋯為金屬源，2-氨基對苯二甲酸為配體，制備出UiO-66-NH2材料。分別對三種有機金屬框架材料進行的XRD、FT-IR、SEM、TEM、TG表征結果證明，所制備的三種MOFs材料具備相應的化學結構和性能特征。
　　(2)分別采用MOF-OH-Ac和MOF-Bu-Ac兩種材料進行了水性聚氨酯的物理共混改性，并進行了相應

3、工藝參數優(yōu)化和微觀性能表征。研究結果表明，MOF-OH-Ac改性膜的優(yōu)化用量為1.5wt％時，苯的平衡溶脹率為68％，環(huán)己烷平衡溶脹率為5％，溶解選擇系數為4.72。MOF-Bu-Ac改性膜的優(yōu)化用量為2.0wt％時，改性膜對苯的平衡溶脹率為96％，對環(huán)己烷的平衡溶脹率為6％，吸附選擇因子為5.02。
　　(3)采用UiO-66-NH2對水性聚氨酯進行化學接枝改性，并研究了UiO-66-NH2在水性聚氨酯乳液及改性膜中的分散與分布