【摘 要】
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受生物膜水通道蛋白结构和功能启发,本研究制备了含疏水纳米孔的二维片状ZIF-L并掺杂到海藻酸钠中制备杂化膜,用于渗透蒸发乙醇脱水.ZIF-L孔径为3.4(A),介于水分子和乙醇分子动力学直径之间,因而可以发挥筛分效果.ZIF-L在膜基质中平行排列,形成典型的砖泥结构,强化了孔的快速水通道及筛分效果.同时本研究制备了孔道结构与ZIF-L相似的ZIF-8颗粒及对应的杂化膜作为对比,发现同等条件下,多孔
【机 构】
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绿色合成与转化教育部重点实验室,天津大学化工学院,天津,300072 天津化学化工协同创新中心,天
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受生物膜水通道蛋白结构和功能启发,本研究制备了含疏水纳米孔的二维片状ZIF-L并掺杂到海藻酸钠中制备杂化膜,用于渗透蒸发乙醇脱水.ZIF-L孔径为3.4(A),介于水分子和乙醇分子动力学直径之间,因而可以发挥筛分效果.ZIF-L在膜基质中平行排列,形成典型的砖泥结构,强化了孔的快速水通道及筛分效果.同时本研究制备了孔道结构与ZIF-L相似的ZIF-8颗粒及对应的杂化膜作为对比,发现同等条件下,多孔片状材料比颗粒更适宜做为杂化膜填充剂.图1是杂化膜的传质机理模型图,ZIF-L填充的杂化膜表现出更优异的渗透性和选择性.在76℃和原料液水含量为10 wt％的条件下,当ZIF-L填充量为4wt％时,杂化膜分离因子比纯膜高245％,通量比纯膜高37％.由于ZIF-L的强化效果,杂化膜也表现出优异的热稳定性,机械稳定性和抗溶胀性.
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