本发明涉及一种用于c6异构体体系分离的mof晶体膜的制备方法，属于膜分离材料领域。
背景技术：
1、渗透汽化法(pv)是目前有机物分离领域研究的热点之一。渗透汽化法具有能耗低、操作方便、无二次污染的优点，并且能够克服传统精馏法难以分离或无法分离的近沸、恒沸有机混合物的缺点，在节能减排，节约成本以及提高分离稳定性方面具有明显的优势。
2、c6烷烃异构体的分离是工业上生产高辛烷值汽油的重要化工过程，双支链的辛烷值高于单支链，高于正己烷。因此工业上在烷烃异构化之后会串联吸附分离过程，主要用于回收低辛烷值组分，提高产品的辛烷值。c6异构体分离涉及的更类似于一个组分分割的过程，因此基于尺寸差异的尺寸筛分显得更加合适。但是异构体之间微小的动力学直径差异使得材料设计存在一定的难度。因此，渗透汽化膜分离技术在c6异构体纯化领域的应用，可以开创行业的崭新局面。
3、在渗透汽化过程中，膜材料是核心物质，其结构和性能决定了整个渗透汽化过程的分离效果。与传统分离材料相比，金属有机骨架材料具有比表面积大、拓扑结构多样、孔道可调等众多优点，在液体分离方面引起了研究者们的广泛关注(v.cristina,e.j materchem.a.2020)。hkust系列mof材料以其巨大的比表面积和稳定的化学结构而著称，典型的包括hkust-1系列。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种结构稳定、异构体分离性能优异的mof晶体膜的制备方法，其分离性能优异，具有良好的化学稳定性和机械稳定性。
2、本发明提供一种用于异构体分离的mof晶体膜的制备方法，将金属离子溶液和配体溶液混合形成前驱体溶液,再将载体浸渍与前驱体溶液一段时间,然后将载体放入预热烘箱中,使溶液中的配体和金属离子直接沉积在基底表面,重复上述浸渍-热沉积过程数次后得到，具体包括如下步骤：
3、(1)前驱体溶液配置
4、将cu2+金属盐和均苯三甲酸(h3btc)分别溶解在溶剂中，常温下搅拌10分钟后得到澄清cu2+金属盐溶液和均苯三甲酸溶液；将cu2+金属盐溶液缓慢滴加到均苯三甲酸溶液中，持续搅拌以混合均匀，得到前驱体溶液，前驱体溶液中反应物的浓度摩尔比为cu2+:btc＝1:1～3:1。
5、(2)快速热沉积制备mof晶体膜
6、将载体水平浸渍于前驱体溶液中，超声1～3min，浸渍10～120min后将膜片取出并置于100～180℃烘箱中热处理10～240min。上述步骤为一个循环，循环1～5次。反应结束后，对膜片进行洗涤、干燥，得到mof晶体膜。
7、进一步地，在上述技术方案中，步骤(1)中，所述cu2+金属盐为水合硫酸铜、水合氯化铜、水合硝酸铜中的一种；所述溶剂为水和乙醇的混合物、dmf、n,n-二乙基甲酰胺、dmso中的一种；所述水和乙醇混合溶剂摩尔比为1:2～9。
8、进一步地，在上述技术方案中，cu2+金属盐溶液的浓度为0.005～0.10mol/l，均苯三甲酸溶液的浓度为0.005～0.10mol/lh；所述的前驱体溶液中反应物的浓度摩尔比为cu2+:btc＝1:1～2:1；
9、进一步地，在上述技术方案中，步骤(1)中，所述cu2+金属盐溶液浓度为0.01～0.08mol/l；所述均苯三甲酸溶液的浓度为为0.01mol/l～0.06mol/l；将cu2+金属盐溶液缓慢滴加到均苯三甲酸溶液中。
10、进一步地，在上述技术方案中，步骤(2)中，所述载体为多孔al2o3载体，多孔al2o3载体的孔径为5nm或70nm；所述mof晶体膜的厚度为0.9～3.0μm。
11、进一步地，在上述技术方案中，步骤(2)中，所述浸渍时间为30～90min；所述热处理的烘箱温度为120～160℃，热处理时间为30～150min。
12、进一步地，在上述技术方案中，步骤(2)中，所述对膜片进行洗涤、干燥具体为：将膜片置于盛有n,n-二甲基甲酰胺的烧杯中，使用50-400w超声清洗机超声处理5～30s，经n,n-二甲基甲酰胺或无水乙醇浸渍洗涤5～120min后放入烘箱中真空干燥，干燥温度为50～100℃，干燥过夜；优选的，步骤(2)中，所述洗涤、干燥为先将mof晶体膜置于n,n-二甲基甲酰胺溶液中，用50-400w超声处理10～30s后，再使用dmf溶液中浸渍洗涤30～60min；所述干燥温度为50～80℃，干燥过夜。
13、本发明的另一目的在于提供上述方法制备的mof晶体膜。
14、本发明的另一目的在于提供mof晶体膜在异构体体系分离中的应用；所述异构体为c6异构体。
15、与现有技术相比，本发明的优势在于：
16、(1)制备过程快速、简单，是一种绿色化学合成方法；
17、(2)实验策略巧妙。通过将金属离子溶液和配体溶液混合形成前驱体溶液,再将氧化铝载体浸渍与前驱体溶液一段时间,然后将载体放入预热的烘箱中,使溶液中的配体和金属离子直接沉积在基底表面,重复上述浸渍-热沉积过程，制备得到了性能优异，稳定性好的晶体膜。制备得到的mof膜材料具有优异的稳定性以及c6异构体分离性能，是理想的异构体分离材料。
1.一种用于c6异构体分离的mof晶体膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述cu2+金属盐为水合硫酸铜、水合氯化铜、水合硝酸铜中的一种；所述溶剂为水和乙醇的混合物、dmf、n,n-二乙基甲酰胺、dmso中的一种；所述水和乙醇混合溶剂摩尔比为1:2～9。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的cu2+金属盐溶液的浓度为0.005～0.10mol/l，均苯三甲酸溶液的浓度为0.005～0.10mol/l，前驱体溶液中反应物的浓度摩尔比为cu2+:btc＝1:1～2:1。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的cu2+金属盐溶液的浓度为0.01～0.08mol/l，均苯三甲酸溶液的浓度为0.01～0.06mol/l，cu2+金属盐溶液缓慢滴加到均苯三甲酸溶液中。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述晶体膜超声处理的时间为1～3min；所述的浸渍时间为30～90min；热处理的烘箱温度为120～160℃，热处理时间为30～150min。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述载体为多孔al2o3载体，多孔al2o3载体的孔径为5nm或70nm；所述mof晶体膜的厚度为0.9～3.0μm。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中循环1～5次反应结束后，对膜片进行洗涤、干燥；步骤(2)中，所述洗涤、干燥为：先将mof晶体膜置于n,n-二甲基甲酰胺溶液中，用50-400w超声处理5～30s后，再使用n,n-二甲基甲酰胺或无水乙醇浸渍洗涤5～120min；所述干燥为真空干燥，干燥温度为50～100℃，干燥过夜；优选的，步骤(2)中，所述洗涤、干燥为先将mof晶体膜置于n,n-二甲基甲酰胺溶液中，用50-400w超声处理10～30s后，再使用n,n-二甲基甲酰胺溶液中浸渍洗涤30～60min；所述干燥温度为50～80℃，干燥过夜。
8.权利要求1-7中任意一项所述的方法制备的mof晶体膜。
9.权利要求8所述的mof晶体膜在异构体体系分离中的应用。
10.根据权利要求8所述的mof晶体膜的应用，其特征在于，所述异构体为c6异构体。
