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沸石咪唑骨架是由金属单元(例如Zn,Co)和有机连接体组成的多孔开放结晶材料。ZIF中的M-Im-M角与Si-O-Si角(145°)类似,这有利于合成大量具有沸石型四面体拓扑的ZIF。由于ZIFs材料具有多孔性和可调结构,其已被广泛应用于气体分离、气体储存、催化、化学传感器和污水吸附等领域。为了提高应用性,需将沸石咪唑骨架制造成膜材料。由于ZIF膜材料具有出色的分子鉴别能力,因此它们多被用于工业化实际应用中。然而,由于ZIF膜与基材的相互作用性差,晶体间的连续性较差并且膜制造成本高,很大程度上限制了此类材料的应用。此论文的目的是基于沸石咪唑骨架膜的制备,无底物修饰和有底物修饰的有效生长,以及其在气体分离和吸收污染物中的应用。因此,第一章介绍了 ZIF膜的合成,以及不同修饰底物制备方法及在各领域中的应用。第二章中介绍了采用简便有效的方法制备ZIF-8和ZIF-67两种沸石咪唑骨架LDH包覆的PAN-PVDF混合聚合物纤维。通过原位水热法将LDHs(ZnAl-LDH和CoAl-LDH)涂覆在含有电纺聚合物纤维的勃姆石(AlOOH)上。勃姆石(AlOOH)在PAN-PVDF纳米纤维中的直接电纺作用促进了 LDH在纤维上的生长,避免了铝前体长时间加入的溶胶-凝胶涂覆法。用LDH涂层聚合物纤维制造的ZIF具有高连续性并且通过控制温度可构成一种新型多层结构。所制备的聚合物-LDH-ZIF膜可用于将H2与其它气体如CH4/H2,N2/H2和CO2/H2分离。两种ZIFs膜材料均表现出对H2较好的分离性能,ZIF-67对CH4/H2的选择性比ZIF-8的7.6高出12.8倍。理论研究和我们的研究表明,与ZIF-8相比ZIF-67的脆性结构较少同时孔径较窄。第3章描述了在电纺聚合物基底上制造的人肠中以微绒毛状形态排列的多层剥落状ZIF-8。通过对ZIF-8 ZIF提供新形状的有机连接体的缓慢成核来控制制备ZIF。ZIF-8的这种新形状非常类似于人性肠微绒毛结构。这种特殊的ZIF-8结构支持聚合物纤维,以提供功能形状。将聚合物纳米纤维片材直接浸入ZIF前体溶液中,可在聚合物载体上生长厚而均匀的ZIF-8层。ZIF-8的厚度可用时间间隔进行监测(增加时间间隔可以增加厚度)。ZIF聚合物膜通过折叠转化为柱状,以暴露内表面以有效吸收染料。当染料溶液通过ZIF-聚合物柱时,具有高效率和高渗透性的ZIF层析柱可将染料吸附,层间距离提供了高吸附位点。当染料溶液通过普通ZIF-8膜时,也能从溶液中吸附足够的染料,但吸附效率低于剥落状ZIF材料。我们的实验表明ZIF-8的形状变化提高了其吸附能力。