基於MOFs和COFs滲透汽化膜的結構設計與性能調控

第1章 緒論1
1.1滲透汽化研究進展1
1.1.1滲透汽化起源1
1.1.2滲透汽化膜材料2
1.1.3滲透汽化傳質過程30
1.1.4滲透汽化膜性能表徵34
1.1.5滲透汽化的應用36
1.2滲透汽化混合基質膜的研究意義和內容38
1.2.1滲透汽化混合基質膜的研究意義38
1.2.2滲透汽化混合基質膜的研究內容38

第2章 功能化MIL-53(Al)-NH2/PVA混合基質膜的滲透汽化脫水性能41
2.1功能化MIL-53(Al)-NH243
2.2功能化MIL-53(Al)-NH2/PVA混合基質膜47
2.3PVA膜的滲透汽化脫水性能53
2.3.1聚乙烯醇濃度的影響55
2.3.2預交聯時間的影響56
2.3.3交聯劑濃度的影響56
2.4功能化NH2-MIL-53(Al)/PVA混合基質膜滲透汽化脫水性能57

第3章 Zr-MOFs/PVA混合基質膜的滲透汽化脫水性能65
3.1Zr-MOFs66
3.2Zr-MOFs/PVA混合基質膜69
3.3Zr-MOFs/PVA混合基質膜的滲透汽化脫水性能74

第4章 Zn-MOFs/PDMS混合基質膜的滲透汽化脫醇性能83
4.1Zn-MOFs84
4.2PDMS膜的滲透汽化脫醇性能87
4.2.1聚二甲基矽氧烷濃度的影響88
4.2.2交聯劑濃度的影響88
4.2.3催化劑濃度的影響88
4.3Zn-MOFs/PDMS混合基質膜90
4.4Zn-MOFs/PDMS混合基質膜的滲透汽化脫醇性能96
4.5ZIF-8穩定水分散體系100

第5章 PAF-56/PDMS混合基質膜的滲透汽化脫醇性能103
5.1PAF-56105
5.2PAF-56/PDMS混合基質膜109
5.3PAF-56/PDMS混合基質膜的滲透汽化脫醇性能112
5.3.1超聲時間的影響112
5.3.2PAF-56粒徑的影響113

第6章 2維 COF-LZU1/PDMS混合基質膜滲透汽化脫醇性能119
6.1COF-LZU1120
6.2COF-LZU1/PDMS混合基質膜122
6.32D COF-LZU1/PDMS混合基質膜的滲透汽化脫醇性能127
6.3.1COF-LZU1負載量的影響127
6.3.2混合基質膜分離層厚度的影響129
6.3.3溫度的影響131

第7章 原位生長法製備COF-LZU1/PEBA混合基質膜135
7.1與傳統制膜方法的比較136
7.2均苯三甲醛濃度的影響140
7.3生長溫度的影響143
7.4對苯二胺濃度的影響145
7.5生長溶劑的影響147

附錄 安托因方程與常數表151

參考文獻170

混合基質膜，作為一類重要的滲透汽化膜，常常由於填料和聚合物間的不相容以及填料在聚合物基質中分散不均，導致混合基質膜滲透通量與分離因數間出現相互抑制效應。因此，尋找合適的填料、改善膜的製備工藝及揭示填料結構對混合基質膜滲透性能的影響規律和機理至關重要。

本書共分為7章，第1章緒論，概述了滲透汽化的研究進展及滲透汽化混合基質膜的研究意義和內容；第2章基於MIL-53(Al)-NH2，通過對MIL-53(Al)-NH2表面功能化改性，研究Al-MOFs表面官能團對混合基質膜親水性與滲透汽化脫水性能的影響規律及機理；第3章基於UiO-66（Zr-MOFs），通過改變UiO-66的有機配體，研究Zr-MOFs有機配體對混合基質膜親水性、溶脹度與滲透汽化脫水性能的影響規律及機理；第4章基於ZIF-8,通過改變ZIF-8的有機配體，研究Zn-MOFs有機配體對混合基質膜滲透汽化脫醇性能的影響規律及機理；第5章基於PAF-56，通過調控PAF-56粒徑，研究PAF-56粒徑對混合基質膜滲透汽化脫醇性能的影響規律及機理；第6章基於COF-LZU1，研究滲透汽化條件對混合基質膜滲透汽化脫醇性能的影響規律及機理；第7章基於COF-LZU1，通過改進制膜工藝，研究原位生長制膜條件對混合基質膜滲透汽化脫醇性能的影響規律及機理。

本書在編寫過程中得到了北京師範大學賈志謙教授與東華理工大學馬建國教授和謝宗波教授的幫助，得到了東華理工大學化學江西省一流學科和應用化學江西省一流專業給予的經費支持，在此表示真摯的感謝。

由於本人水準有限，書中難免存在疏漏之處，殷切希望讀者多提寶貴意見，在此表示衷心感謝。