本技术涉及一种二维卟啉基金属有机框架(MOF)层状纳米通道膜及其制备方法和应用。该纳米膜由二维卟啉基MOF纳米片构成,这些纳米片以层叠方式排列,形成独特的通道结构。
背景技术
膜分离技术是一种绿色清洁的分离纯化技术,可以实现不同价态阳离子的分离,被广泛应用于盐湖提锂、稀土元素提取、盐差能回收等领域,在经济社会发展中扮演着愈发重要的角色。
分离膜是膜分离技术的核心部件。近年来,二维层状膜由于其具有埃米级受限传输通道,在离子分离领域方面表现出极大潜力。目前,MXene、GO、水滑石、蒙脱石等材料已被广泛应用于制备二维层状膜。如中国专利申请CN117983077A公开了一种Co-Al水滑石二维纳米通道膜用于一价阳离子分离,中国专利申请CN 117323841A公开了一种蒙脱土基分离膜用于一价阳离子分离。上述利用水滑石、蒙脱土等传统材料所制备得到的纳米片为无孔结构,因此,相应构筑的二维层状膜仅依靠纳米片在堆叠过程中所形成的二维层间限域通道进行离子分离,其离子分离性能十分有限。MOF作为分离膜的理想构筑单元,其自身具有多孔结构,被认为可以有效解决上述问题。如中国专利申请CN 107398186 B公开了一种用于离子分离的金属有机骨架分离膜,中国专利申请CN 117839451 A公开了一种MOF-On-MOF复合离子分离膜。但是,上述公开报道的MOF离子分离膜,在制备过程中,MOF通过化学反应生长于基底表面,在离子分离时仅仅利用了MOF自身的多孔结构,不具备传统二维层状膜的层间受限传输通道,其离子分离性能同样表现出局限性。
实现思路