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公开(公告)号：CN118904098A
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202410922618.7
申请日：2024-07-10
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种UiO‑66凝胶复合膜的制备方法及其在H2/CO2分离中的应用，属于气体分离膜材料领域。本方法通过将UiO‑66凝胶和聚乙烯亚胺的混合溶液旋涂至柔性的聚合物基底，得到UiO‑66凝胶复合膜；再对其进行交联以固定UiO‑66凝胶和枝状聚乙烯亚胺组成的网络结构，保证膜的机械强度，减弱UiO‑66凝胶与聚乙烯亚胺之间的作用力，提升膜通量。本发明制备方法简单，枝状聚乙烯亚胺能够加固UiO‑66凝胶网络，使其更具柔性以适应聚合物基底；还能修饰UiO‑66凝胶孔隙，减小孔径，减小CO2传递速率，同时对CO2具有高吸附能力以阻止其扩散，因此所制备的UiO‑66凝胶复合膜具有优异的H2/CO2分离性能。
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公开(公告)号：CN116808856A
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310934028.1
申请日：2023-07-28
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明涉及一种高分子支撑的垂直MOF复合膜的制备方法，该制备方法包括：在金属与配体的合成溶液中加入多巴胺，将高分子基底垂直放入合成溶液中，采用原位生长的方法在室温环境下直接制备垂直取向的MOF复合膜。本发明的优势在于，合成过程不使用模板剂，在室温下水相中进行，获得的MOF膜垂直取向好，具有规模化制备的潜力。
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公开(公告)号：CN119588187A
公开(公告)日：2025-03-11
申请号：CN202510048716.7
申请日：2025-01-13
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种金属有机框架凝胶混合基质膜的制备方法及其在CO2/CH4分离中的应用，属于气体分离膜技术领域。本方法通过将金属有机框架(MOF)凝胶分散至溶剂中，得到含有MOF凝胶网络的溶液。随后，向该溶液中依次加入二胺和二酐单体，并进行聚合反应，直接制得混合基质铸膜液。接着，将铸膜液均匀涂覆于玻璃培养皿上，经过热处理、清洗及干燥步骤，最终得到混合基质膜。本发明制备条件温和、操作简单。通过选用MOF凝胶作为填料，在溶剂中构建连续的传输通道，并进行原位聚合形成聚酰亚胺基质，该方法不仅显著提升了分离膜的渗透通量，还有效增强了填料与基质间的界面相容性。所制备的混合基质膜表现出优异的CO2/CH4分离性能。
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公开(公告)号：CN119258737A
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202411447883.0
申请日：2024-10-16
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明提供了一种高效二氧化碳分离的离子液体修饰MOF凝胶(MOF gel)混合基质膜(MMMs)及其制备方法。通过将离子液体与MOF gel材料结合，二者的协同作用显著提升了膜的气体分离性能。离子液体因其高极性和对CO2的选择性吸附能力，大幅提高了膜的CO2渗透性和选择性。同时，MOF gel的三维互联网络结构增强了材料的分散性，构建了连续贯穿通道有效促进了气体传输，并提升了膜的长期稳定性。两者结合后，膜材料不仅具备更优异的气体分离效果，还兼具机械强度和操作稳定性。该制备方法操作简便，适用于大规模工业生产，具有节能环保优势，尤其在二氧化碳捕集与分离领域具有广泛的应用潜力。
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公开(公告)号：CN119281124A
公开(公告)日：2025-01-10
申请号：CN202411251780.7
申请日：2024-09-09
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明提供一种基于原位MOF凝胶混合基质膜的制备方法和应用，涉及气体分离膜材料领域。该制备方法包括以下步骤：称量一定量干燥的Pebax颗粒，在90℃条件下溶于乙醇‑水混合溶剂中，得到溶液A；将六水合硝酸锌溶于乙醇‑水混合溶剂中，得到溶液B；将二甲基咪唑溶于乙醇‑水混合溶剂中，得到溶液C；在溶液C中加入一定量的三乙胺，混匀；将溶液B、C先后加入到溶液A中，搅拌反应，得到混合液；将混合液移至透析袋进行透析；将透析后的混合液移至聚四氟乙烯培养皿进行烘干，得到混合基质膜。本发明提供的制备方法简单易操作，所制备的混合基质膜与MOF凝胶有良好的界面相容性，可提升MOF负载量，从而提升气体分离性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118892751A
公开(公告)日：2024-11-05
申请号：CN202411027227.5
申请日：2024-07-30
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种MOF凝胶诱导制备共价有机框架膜的方法及在芳烃分离中的应用。具体而言，本发明以MOF凝胶为催化剂，通过调节MOF凝胶浓度进而控制界面处的单体扩散和催化聚合，制备了共价有机框架膜材料，该膜材料表面光滑致密无缺陷，能够在催化柴油芳烃分离应用中具有高渗透通量和分子筛分的特点。此外，本发明制备的共价有机框架膜具有结晶性好，机械性能和化学稳定性强的特点，实现了MOF凝胶作为催化剂和水相双重作用的组装策略。
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公开(公告)号：CN118807499A
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202410955428.5
申请日：2024-07-17
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明提供了一种用于提高氢气传输分离效率的Pd@MOF凝胶(Pd@MOF gel)混合基质膜及其制备方法与应用，属于气体膜分离领域。该膜通过将Pd均匀分布在ZIF‑67gel上形成Pd@ZIF‑67gel，克服了传统Pd纳米颗粒(Pd NPs)填料易团聚、分散性差的问题。Pd@ZIF‑67gel具有三维互联凝胶网络结构，提供高速氢气传质通道，同时Pd NPs减少了ZIF‑67gel的孔径，提高了氢气渗透性。Pd NPs均匀分布于MOF gel网络上，有效减少聚合物中的团聚现象，保持良好分散性和传质性能。通过在聚酰亚胺(P84)和自聚微孔聚合物(PIM‑1)中引入Pd@ZIF‑67gel，本发明的膜在氢气渗透和H2/CH4选择性方面显著提升，突破了纯聚合物膜的“Trade‑off”限制，提供了高效氢气分离和纯化方案，适用于石化工业和半导体制造等需要高纯度氢气的领域。
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公开(公告)号：CN118512932A
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202410627889.X
申请日：2024-05-21
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明提供了一种烷基链修饰的COF膜的制备方法应用于气体分离，属于气体膜分离领域。特别是一种烷基链修饰的共价有机框架(COF)膜用于H2/CO2分离的创新技术。该技术通过在COF膜中引入特定的烷基链，实现对H2和CO2气体透过性的精确控制，从而显著提高H2/CO2分离的选择性和渗透通量。除此之外，烷基链的引入提高了COF膜材料的柔性，提高了膜材料的强度、延展性和可折叠性，在氢气分离中具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN119926204A
公开(公告)日：2025-05-06
申请号：CN202510054398.5
申请日：2025-01-13
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明涉及气体分离膜技术领域，特别是一种在高分子基质中原位制备共价有机框架(COFs)混合基质膜的方法及其在CO2分离中的应用。该方法通过直接在高分子基质中引入COFs前驱体，利用溶剂分子促进前驱体发生席夫碱反应，实现COFs纳米颗粒在高分子基质中原位生成，从而制得共价有机框架混合基质膜。本发明方法不仅促进了COFs在高分子基质中的均匀分散，而且显著增强了COFs与高分子基质之间的界面相容性，所制备的膜材料展现出卓越的长期稳定性。本发明方法工艺简单，制备的共价有机框架混合基质膜在CO2分离领域具有重要的应用潜力。
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公开(公告)号：CN119746651A
公开(公告)日：2025-04-04
申请号：CN202510044823.2
申请日：2025-01-10
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明涉及一种氨基功能化MOF凝胶(MOF gel)与聚酰亚胺(PI‑T)交联的混合基质膜(MMMs)及其制备方法和应用。通过在MOF gel表面引入氨基(‑NH2)，与PI‑T中二酐基团化学交联，生成稳定的酰亚胺键结构，显著增强填料与基体的界面相容性和分散性。实验表明，ZIF‑67‑NH2gel@PI‑T膜在高填充量(38wt％)下形成完整膜片，He渗透系数为480±16.4Barrer，He/CH4选择性达110.3±5.6，而未功能化的ZIF‑67gel在高填充量时因界面结合力不足而破裂。相比之下，31wt％填充量下，ZIF‑67‑NH2NH2Gel膜的He/CH4选择性(94.7±0.5)远高于ZIF‑67gel膜(16.1±0.8)。本发明克服了传统混合基质膜界面缺陷及稳定性不足的问题，实现了高效氦气分离，方法简便、适合规模化生产，为工业化应用提供解决方案。
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