引入含多酚羟基β-CD-MOFs增强PDMS膜分离2-苯乙醇性能的研究

本推荐研究通过溶胶-凝胶法与氢键自组装技术成功制备了单宁酸修饰的β-CD-MOFs（TA@β-CD-MOFs），并进一步开发出PDMS/TA@β-CD-MOFs混合基质膜（MMMs）。该膜在渗透汽化（Pervaporation）分离2-苯乙醇（2-PE）过程中表现出卓越性能：总通量达1421 g·m-2·h-1，分离因子为24.3，渗透汽化分离指数（PSI）高达33109 g·m-2·h-1，较原始膜提升51%~323%。其优异性能源于多酚羟基与2-PE的多重非共价相互作用及两相良好的界面相容性。

　　

Highlight

新型异质结构TA@β-CD-MOFs通过整合单宁酸分子与β-CD-MOFs成功制备，并与聚二甲基硅氧烷（PDMS）共混开发混合基质膜（MMMs），实现了对2-苯乙醇（2-PE）的高效分离。该膜在2-PE和麦芽醇混合体系中的渗透汽化分离测试显示，2-PE通量和分离因子降低幅度低于……

Characterization of MMMs

如方案1所示，通过四乙氧基硅烷（TEOS）溶胶-凝胶反应，首先在β-CD-MOFs表面形成多孔二氧化硅网络包裹的金属有机框架。加入单宁酸（TA）后，部分TA通过缩聚反应与二氧化硅网络结合，另一部分TA通过氢键自组装在表面，最终获得具有多酚羟基的TA@β-CD-MOFs。随后将其与PDMS共混制备PDMS/TA@β-CD-MOFs膜。如图1所示，β-CD-MOFs呈现矩形……

Conclusions

我们成功通过将TA分子与β-CD-MOFs整合，制备了新型异质结构TA@β-CD-MOFs，并与PDMS共混开发了MMMs，实现了对2-PE的精巧分离。其总通量达到1421 g·m^-2·h^-1，渗透汽化分离指数（PSI）为33109 g·m^-2·h^-1，分离因子为24.3，较原始膜分别提升了161%、323%和51%。值得注意的是，在2-PE和麦芽醇混合体系的渗透汽化分离测试中，2-PE通量和分离因子的降低幅度低于……