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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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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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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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Patent Agency Ranking
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：CN119633617A
公开(公告)日：2025-03-18
申请号：CN202510060079.5
申请日：2025-01-15
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明提出了一种“沙漏型”共价有机框架(COF)复合膜的制备方法，属于气体膜分离领域。该方法利用不同孔径和电荷特性的共价有机框架纳米片，通过真空辅助层层组装技术，构筑具有独特“沙漏”结构的COF复合膜，从而实现对H2和CO2气体传输行为的精确调控，所制备的复合膜表现出显著的H2/CO2分离选择性与高渗透通量，兼具优异的化学稳定性、热稳定性及机械柔韧性。该发明为高效气体分离与储能应用提供了一种新型解决方案。
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公开(公告)号：CN119524637A
公开(公告)日：2025-02-28
申请号：CN202411786281.8
申请日：2024-12-06
Applicant: 湖南大学重庆研究院
IPC: B01D67/00 , B01D69/12 , B01D71/02 , B01D71/72 , B01D61/00 , B01D71/36 , B01D71/16 , B01D71/42 , B01D71/34 , B01D71/10 , B01D71/68 , B01D69/02
Abstract: 本发明涉及一种MOF/MXene复合膜的制备方法及其在抗生素脱盐分离膜领域的应用。所述的ZnBDC‑NH2 MOF纳米片由2‑氨基对苯二甲酸与二水合乙酸锌混合制备而成。将MXene与ZnBDC‑NH2 MOF纳米片混合并分散，制备成胶体悬浮液。然后采用真空辅助自组装技术，将胶体悬浮液均匀沉积在基底表面，形成均匀的堆叠结构。本发明所制备的以MXene为插层的ZnBDC‑NH2 MOF纳米片复合膜，纳米片排列整齐，具备优良的机械强度和较高的水通量，从而实现抗生素分子与盐的高效快速分离。
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公开(公告)号：CN119327237A
公开(公告)日：2025-01-21
申请号：CN202411449450.9
申请日：2024-10-16
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明提供了一种用于高效二氧化碳分离的氨基功能化金属有机框架凝胶(MOF‑NH2 gel)混合基质膜(MMMs)及其制备方法。通过在MOF gel合成过程中引入氨基配体，直接构建具有氨基官能团的MOF gel，显著改善了其与聚合物的相容性和分散性，进而提升了MMMs的气体分离性能。得益于MOF‑NH2 gel的高极性及其对CO2的选择性吸附能力，膜的CO2渗透性和选择性显著提高。与未修饰的MOF gel MMMs膜相比，CO2渗透性和CO2/CH4选择性分别提升了1.08至2.3倍。本发明方法简便高效，适用于大规模生产，且具备节能环保的优势，在二氧化碳捕集与分离领域展现出广泛的应用潜力。
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公开(公告)号：CN118925510A
公开(公告)日：2024-11-12
申请号：CN202411118311.8
申请日：2024-08-15
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开一种羧甲基纤维素交联的ZnBDC MOF纳米片复合膜的制备及其应用，涉及抗生素脱盐分离膜领域。所述ZnBDC MOF纳米片由对苯二甲酸和二水合乙酸锌混合制备而成，然后与羧甲基纤维素混合分散制备复合胶体悬浮液，最后由复合胶体悬浮溶液通过真空辅助自组装均匀沉积在支撑体表面。本发明制备的羧甲基纤维素交联的ZnBDC MOF纳米片复合膜中纳米片规整排列且具有较高的水通量和优异的机械强度，可实现抗生素分子与盐的快速高效分离。
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