復合材料或是復合薄膜;
[0028] 其中,固液質量比為0. 001~1000,施加惰性氣體的壓力為0~50MPa,處理溫度 為-30°C~300°C,時間為Is~8640000s ;惰性氣體為高純氦氣,高純氮氣或高純氬氣中的 一種;
[0029] (3)對得到的復合材料及薄膜進行洗滌、烘干。
[0030] 本發(fā)明提供了所述新型復合材料或薄膜的制備方法,該復合材料或薄膜借助后抽 真空負壓的后處理方法制備得到,具體步驟如下:
[0031] (1)按照常規(guī)合成方法合成多孔材料或薄膜,即將材料合成所需的全部前驅體溶 解于相應的溶劑中,在一定溫度下反應一段時間,將材料與母液分離,之后洗滌烘干待用, 膜的合成方法與此類似,根據(jù)其對支撐情況的要求,可在母液中放入合適的載體;
[0032] (2)再將(1)所述的微孔材料或薄膜浸入到離子液體或離子液體與其他溶劑的分 散劑當中,通過抽真空形成負壓環(huán)境,令難揮發(fā)的離子液體吸入到微孔材料孔籠當中,形成 以微孔材料孔籠作為支撐載體的復合材料或是復合薄膜;
[0033] 其中,固液質量比為0.001~1000,體系真空度為0~O.IMPa,處理溫度 為-30°C~300°C,時間為 Is ~8640000s ;
[0034] (3)對得到的復合材料及薄膜進行洗滌、烘干。
[0035] 本發(fā)明提供的新型復合材料或薄膜的制備方法,所述的離子液體或離子液體與其 他溶劑的相溶物中離子液體的質量分數(shù)為〇~100%。
[0036] 本發(fā)明提出利用微孔材料的孔籠作為支撐載體來負載離子液體的一種新型復合 材來或復合薄膜,利用離子液體對氣體和液體分子優(yōu)異的溶解特性,可以在原微孔材料的 基礎上,大大改善其對液體和氣體分子的吸附性能,從而實現(xiàn)對液體和氣體分子的選擇性 吸附和分離純化。
[0037] 本發(fā)明提供這種新型微孔材料離子液體復合材料或復合薄膜的原位合成或后處 理的方法,可以有效地將離子液體固載到微孔材料的孔籠當中,有效限制了離子液體的流 動和流失,大大提高了復合材料和薄膜的穩(wěn)定性。特別是實現(xiàn)了高壓氣體的有效分離,防止 因原料氣壓力過大造成的液膜流失。這類材料在氣體液體的分離純化方面具有良好的工業(yè) 應用前景。
【附圖說明】
[0038] 圖1為實施例1合成的ZIF-8納米顆粒X-射線衍射圖;
[0039] 圖2為實施例1合成的ZIF-8納米顆粒掃描電子顯微鏡圖;
[0040] 圖3為實施例1合成的ZIF-8納米顆粒衰減全反射-傅立葉變換紅外光譜圖;
[0041] 圖4為實施例1合成的ZIF-8納米顆粒771(下隊吸附等溫線圖,其中,實心圓代 表吸附,空心圓代表脫附;
[0042] 圖5為實施例1合成的ZIF-8納米顆粒273K下CO2吸附等溫線圖,其中,實心圓 代表吸附,空心圓代表脫附;
[0043] 圖6為實施例1合成的ZIF-8納米顆粒273K下N2吸附等溫線圖,其中,實心圓代 表吸附,空心圓代表脫附;
[0044] 圖7為實施例1合成的ZIF-8離子液體復合材料1的X-射線衍射圖;
[0045] 圖8為實施例1合成的ZIF-8離子液體復合材料1的掃描電子顯微鏡圖;
[0046] 圖9為實施例1合成的ZIF-8離子液體復合材料1的衰減全反射-傅立葉變換紅 外光譜圖;
[0047] 圖10為實施例1合成的ZIF-8離子液體復合材料1在77K下N2吸附等溫線圖, 其中,實心圓代表吸附,空心圓代表脫附;
[0048] 圖11為實施例1合成的ZIF-8離子液體復合材料1在273K下CO2吸附等溫線圖, 其中,實心圓代表吸附,空心圓代表脫附;
[0049] 圖12為實施例1合成的ZIF-8離子液體復合材料1在273K下N2吸附等溫線圖, 其中,實心圓代表吸附,空心圓代表脫附;
[0050] 圖13為實施例2合成的ZIF-8離子液體復合材料2在衰減全反射-傅立葉變換 紅外光譜圖;
[0051] 圖14為實施例2合成的ZIF-8離子液體復合材料2在77K下N2吸附等溫線圖, 其中,實心圓代表吸附,空心圓代表脫附;
[0052] 圖15為實施例2合成的ZIF-8離子液體復合材料2在273K下CO2吸附等溫線圖, 其中,實心圓代表吸附,空心圓代表脫附;
[0053] 圖16為實施例2合成的ZIF-8離子液體復合材料3在77K下N2吸附等溫線圖, 其中,實心圓代表吸附,空心圓代表脫附;
[0054] 圖17為實施例2合成的ZIF-8離子液體復合材料3在273K下CO2吸附等溫線圖, 其中,實心圓代表吸附,空心圓代表脫附;
[0055] 圖18為實施例2合成的ZIF-8離子液體復合材料4在77K下N2吸附等溫線圖, 其中,實心圓代表吸附,空心圓代表脫附;
[0056] 圖19為實施例2合成的ZIF-8離子液體復合材料4在273K下CO2吸附等溫線圖, 其中,實心圓代表吸附,空心圓代表脫附;
[0057] 圖20為實施例3合成的ZIF-8離子液體復合材料5在衰減全反射-傅立葉變換 紅外光譜圖;
[0058] 圖21為實施例3合成的ZIF-8離子液體復合材料6在衰減全反射-傅立葉變換 紅外光譜圖;
[0059] 圖22為實施例3合成的ZIF-8離子液體復合材料5在77K下N2吸附等溫線圖, 其中,實心圓代表吸附,空心圓代表脫附;
[0060] 圖23為實施例3合成的ZIF-8離子液體復合材料6在77K下N2吸附等溫線圖, 其中,實心圓代表吸附,空心圓代表脫附;
[0061] 圖24為實施例3合成的ZIF-8離子液體復合材料5在273K下CO2吸附等溫線圖, 其中,實心圓代表吸附,空心圓代表脫附;
[0062] 圖25為實施例3合成的ZIF-8離子液體復合材料6在273K下CO2吸附等溫線圖, 其中,實心圓代表吸附,空心圓代表脫附。
【具體實施方式】
[0063] 下面的實施例將對本發(fā)明予以進一步的說明,但并不因此而限制本發(fā)明。
[0064] 實施例1利用原位合成方法制備ZIF-8離子液體復合材料
[0065] 稱取0.3678六水硝酸鋅(211(勵3)2,4!1 20)和0.81182-甲基咪唑(1^111),向上述固 體混合物中加入69g[bim] [PF6]離子液體。將這一混合物在室溫下水浴中超聲7200s以促 進固體混合物在離子液體中的溶解和相互作用。之后,將混合物在室溫下攪拌86400s.
[0066] 將反應混合物在室溫下離心分離得到相應的復合材料。之后用20ml甲醇超聲洗 滌該固體以出去表面殘余的離子液體。并將上述洗滌過程重復三次。最終將產(chǎn)物在60°C干 燥箱內充分干燥。
[0067] 為了便于對比,利用甲醇作溶劑,在室溫下合成相應的ZIF-8納米顆粒。其X-射 線衍射圖譜,掃描電子顯微鏡圖,衰減漫反射-傅里葉變換紅外光譜圖,77K下N2吸附等溫 線圖,273K下CO2吸附等溫線圖,273K下N2吸附等溫線圖,如圖1~圖6所示。ZIF-8的比 表面積,273K下CO 2飽和吸附量以及在273K下CO2和N2的吸附亨利常數(shù)與吸附選擇性分別 列舉于表1。
[0068] 經(jīng)X射線粉末衍射表征,確定利用[bim] [PF6]離子液體在室溫下合成的固體顆粒 為ZIF-8(圖7),掃描電鏡顯示其為類球形的納米顆粒(圖8)。經(jīng)過室溫下的衰減全反射傅 里葉變換紅外光譜測試,表明該固體除具有ZIF-8的特征紅外光譜外,在830CHT1處出現(xiàn)了 明顯的振