二維共價三嗪框架膜的制備及其分子分離性能

摘要：二維共價三嗪框架材料(2D-CTF)可作為一類理想的二維分離膜基元體。本文利用微界面法制備了具有寡層結(jié)構(gòu)的2D-CTF-1納米材料,并以其為基元體構(gòu)筑超薄層狀2D-CTF-1分離膜。采用傅里葉紅外光譜、X射線光電子能譜、原子力顯微鏡、透射電子顯微鏡和掃描電子顯微鏡對2D-CTF-1納米材料及其組裝成的分離膜進(jìn)行結(jié)構(gòu)與形貌表征,并測試2D-CTF-1分離膜在不同壓力下的純水通量以及對染料小分子的分離性能。結(jié)果表明:2D-CTF-1分離膜的純水通量可達(dá)153.7 L/(m^2·h)(25℃,0.1 MPa),二維面內(nèi)結(jié)構(gòu)孔為主要的水分子傳輸通道,對染料小分子剛果紅的滲透通量為132.5 L/(m^2·h)(25℃,0.1 MPa),截留率為98.3%。2D-CTF-1分離膜在長時間連續(xù)運(yùn)行后仍能維持較高通量和96%以上的截留率,是一類極具潛力的新型二維分離膜材料。