柔性自支撑金属有机框架纤维膜的制备及其性能研究

【作者】 李澄； 焦秀玲； 陈代荣；

【机构】 国家胶体材料工程技术研究中心；

【摘要】 金属有机框架材料（MOF）具有超高的比表面积和孔隙率、丰富的晶体结构和主客体化学,成为多孔膜领域研究所关注的新材料。由于MOF晶体粉末固有的脆性,通常所制备的MOF膜材料都是由高分子等作为支撑材料的,如何获得柔性自支撑的MOF膜材料是一项巨大的挑战。本文将静电纺丝制备的金属氧化物纤维膜（Al₂O₃、Cu O、ZnO、Co₃O₄、ZrO₂和Fe₂O₃）在适当的水热/溶剂热条件下进行相转化,制备了一系列纯相的柔性自支撑MOF纤维膜,包括MIL-53（Al）,MIL-53（Al）-NH₂,HKUST-1,ZIF-8,ZIF-67,UiO-66,UiO-67,UiO-66-NH₂和MIL-88B（Fe）。该方法所制备的MOF纤维膜具有多级孔结构和超大的比表面积,能够提供高吸附容量和催化活性以及高效的物质传输,在水处理、空气净化和异相催化方面表现出优异的性质。该方法首次实现了柔性纯相MOF膜的制备,为纯MOF材料在高性能器件中的应用打开契机,并极大地拓展了功能膜的材料范围。更多还原