取向调控制备超薄 MOF膜用于气体分离

• 作者: 陈慧 刘玉涛 李晋平 李立博
• 来源期刊: 太原理工大学学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 金属-有机框架膜 气体分离 UTSA-280 取向生长 聚多巴胺
• 年，卷（期）: 2024,（6）
• 页码范围: 24-33
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16355/j.tyut.1007-9432.2023.06.003

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.