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金属有机骨架化合物,作为一种特殊的新型材料,拥有高孔性、比表面积大、结构多样性及可修饰孔道等优点,有些已被证明具有很好地吸附分离能力。膜分离技术具有低耗、节能、环保、高效、可连续操作等优势,而膜分离的核心是高性能的分离膜材料。将金属有机骨架作为膜分离材料,具有广泛的应用前景,得到研究者的广泛关注。为此,本文以手性金属有机骨架Ni2(mal)2(bpy)]·2H2O,简称(Ni-MB)与双金属源的手性金属有机骨架[ZnMg(btc)(H2O)4](NO3)为研究对象,在优化它们晶体的合成条件的基础之上,研究了在多孔陶瓷支撑体上金属有机骨架担载膜的制备,为下一步应用于外消旋醇类手性化合物的分离提供参考。主要研究内容如下: 采用溶剂热法反应合成手性金属有机骨架Ni2(mal)2(bpy)]·2H2O晶体。研究了合成温度、合成时间和合成液浓度对Ni2(mal)2(bpy)]·2H2O晶体的产量和晶相结构的影响。结果表明:最佳合成温度为150℃;溶剂热合成6h,生成Ni2(mal)2(bpy)]·2H2O晶体的产量就已达到稳定与饱和;当合成温度为150℃,合成时间为12h,四种反应物的摩尔比为n(NiCO3)∶ n(H2BPY)∶ n(L-H2Mi)∶n(CH4O)∶n(H2O)=3∶7.5∶3∶2.47×105∶5.56×105时,能够得到晶型较好的Ni2(mal)2(bpy)]·2H2O晶体。 通过高能球磨法制备纳米级别的晶种液,浸涂制备晶种层之后,再通过二次溶剂热法在多孔Al2O3支撑体上成功地制备了连续的手性Ni2(mal)2(bpy)]·2H2O膜。使用XRD、SEM以及单组份气体渗透等表征证明了所制备的Ni2(mal)2(bpy)]·2H2O膜的完整性。 此外,我们还研究了另外一种金属有机骨架[ZnMg(btc)(H2O)4](NO3)膜的制备。在对[ZnMg(btc)(H2O)4](NO3)晶体进行优化制备时,发现反应温度120℃,反应时间24 h时,可以得到晶型好的晶体。通过反应晶种法,我们在多孔ZnO支撑体上制备了均匀[ZnMg(btc)(H2O)4](NO3)膜晶种层,并考察不同二次溶剂热生长浓度制备[ZnMg(btc)(H2O)4](NO3)膜,发现当各反应物摩尔比n(Zn(NO3)2·6H2O)∶ n(Mg(NO3)2·6H2O)∶ n(H3btc)∶ n(DMF)=1∶1∶1∶1300能制备出连续、均一的ZnMg-BTC膜。使用XRD、SEM、AFM以及单组份气体渗透方法对制备的ZnMg-BTC膜进行表征验证完整性。