【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于膜材料制備及膜分離，具體涉及一種大面積連續mof膜及其制備方法與應用。
技術介紹
1、隨著人類社會的快速發展，資源短缺的問題日益突出。分離膜因其獨特的結構和傳質特性，在離子/分子分離、海水淡化、催化、能源存儲與轉換等領域有著廣泛的應用前景。其中，由原子級厚度的納米片堆疊形成的二維層狀膜是分離膜的理想材料。
2、現有的納米片包括石墨烯及其衍生物、mos2和二維過渡金屬碳氮化物（mxene）等。然而，這些傳統的無孔二維層狀納米片迫使離子/分子沿著平面內高度彎曲的納米通道傳輸，在一定程度上阻礙了滲透通量的提升，無法避免滲透性和選擇性之間的權衡問題。
3、而二維金屬有機框架（metal-organic?framework，mof）作為有孔二維層狀納米片中的一種，得益于二維mof納米片上固有的孔隙，二維mof納米片允許離子/分子直接穿過納米片，而不是只能沿著平面內的方向傳輸，這有效地減少了傳輸路徑的長度和繞曲度。mof材料的多孔特性雖然可以提供大量的傳輸路徑，有利于提升薄膜的滲透通量，但難以制備大面積連續的mof膜，且存在易碎、易粉化等問題。
4、制備mof膜的常用方法包括界面合成法、液相外延法、浸漬法、原子層沉積、化學氣沉積和真空抽濾法等，然而這些方法制備的mof大小有限，且操作流程復雜，對設備和操作環境要求較高。
5、現有發表于《納米快報》第24卷第9期的文章“用于鋰離子高效篩分的二維磺酸基功能化的mof膜（two-dimensional?sulfonate-functio
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于針對現有技術的上述問題，提出了一種大面積連續mof膜及其制備方法與應用。
2、為實現上述目的，本專利技術所采用的技術方案如下：
3、本專利技術的第一方面，在于提供一種大面積連續mof膜的制備方法，包括以下步驟：
4、s1：將四氯化鋯和1,3,5-三(4-羧基苯基)苯溶于n,n-二甲基甲酰胺中，然后加入甲酸和水，所得混合溶液密封后，置于烘箱中保溫，隨后加入磺化試劑，回流一段時間后靜置，然后用超純水離心洗滌，得到均一分散液；
5、s2：將基底分別在乙醇和去離子水中清洗待用；
6、s3：將基底固定在刮涂儀上，并將制備好的分散液刮涂平鋪在基底表面，干燥后得到mof膜；
7、s4：將mof膜轉移至真空烘箱中進一步穩定結構。
8、本專利技術進一步設置為，在步驟s1中，所述四氯化鋯和1,3,5-三(4-羧基苯基)苯的質量比為1:1~1:1.5。
9、本專利技術進一步設置為，在步驟s1中，所述混合溶液中，甲酸的質量分數為10%~16%，水的質量分數為8%~15%。
10、本專利技術進一步設置為，在步驟s1中，所述磺化試劑為對磺基苯甲酸或間苯二甲酸-5-磺酸鈉，優選為對磺基苯甲酸。
11、本專利技術進一步設置為，在步驟s1中，所述磺化試劑與四氯化鋯的摩爾比為1:1~13:1，優選為6:1~13:1。
12、本專利技術進一步設置為，在步驟s1中，回流溫度為70~90?℃，回流時間為8~12h。
13、本專利技術進一步設置為，在步驟s2中，所述基底選自聚苯乙烯基底、玻璃纖維基底和聚丙烯腈基底中的一種，優選為pan基底。
14、本專利技術進一步設置為，在步驟s3中，干燥溫度為110~130℃，干燥時間為1~3h。
15、本專利技術進一步設置為，在步驟s4中，真空烘箱的干燥溫度為80~120℃，干燥時間為8~12h。
16、本專利技術的第二個方面，在于提供了上述制備方法制得的大面積連續mof膜。
17、本專利技術的第三個方面，在于提供了上述制備方法制得的大面積連續mof膜在鋰離子篩分中的應用。
18、本專利技術具有的有益效果如下：
19、（1）本專利技術能夠方便快速地利用溶劑熱法制備二維mof納米片，并可通過刮涂法快速自組裝制備大面積連續mof膜，mof膜的面積可以達到幾百平方厘米的級別，具體由基底的面積和刮涂設備的容納面積決定。該方法在室溫下短時間內即可在多種基底上形成大面積連續的mof膜，對儀器設備要求不高，操作過程簡單，條件溫和，有利于大規模推廣應用。
20、（2）本專利技術采用溶劑熱法，以四氯化鋯（zrcl4）和1,3,5-三(4-羧基苯基)苯（btb）為原料，自下而上構建2d?zr-btb納米片，隨后在合成過程中，利用磺化試劑直接在金屬團簇位點上進行磺酸基官能團修飾，得到的mof分散液均勻穩定，保存時間長，有利于成膜；經刮涂法制得的mof膜在尺寸效應和磺酸基團的親和效應的雙重調控下，表現出優異的鋰離子選擇性和滲透性。
21、（3）本專利技術制得的二維mof膜兼具了二維材料和mof材料的優勢，克服了傳統mof材料難以成膜的缺陷，彌補了傳統二維膜傳輸路徑曲折，滲透速率難以提升的缺點。納米片的層內孔和層狀膜的層間距均可作為離子傳輸的入口，為離子在膜內的傳輸提供了雙重路徑。
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1.一種大面積連續MOF膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的大面積連續MOF膜的制備方法，其特征在于，在步驟S1中，所述四氯化鋯和1,3,5-三(4-羧基苯基)苯的質量比為1:1~1:1.5；
3.根據權利要求1所述的大面積連續MOF膜的制備方法，其特征在于，在步驟S1中，所述磺化試劑為對磺基苯甲酸或間苯二甲酸-5-磺酸鈉。
4.根據權利要求1所述的大面積連續MOF膜的制備方法，其特征在于，在步驟S1中，所述磺化試劑與四氯化鋯的摩爾比為1:1~13:1。
5.根據權利要求1所述的大面積連續MOF膜的制備方法，其特征在于，在步驟S1中，回流溫度為70~90?℃，回流時間為8~12h。
6.根據權利要求1所述的大面積連續MOF膜的制備方法，其特征在于，在步驟S2中，所述基底選自聚苯乙烯基底、玻璃纖維基底和聚丙烯腈基底中的一種。
7.根據權利要求1所述的大面積連續MOF膜的制備方法，其特征在于，在步驟S3中，干燥溫度為110~130℃，干燥時間為1~3h。
8.根據權利要求
9.一種大面積連續MOF膜，其特征在于，所述大面積連續MOF膜由權利要求1~8任一項所述的大面積連續MOF膜的制備方法制得。
10.一種大面積連續MOF膜的應用，其特征在于，所述大面積連續MOF膜由權利要求1~8任一項所述的大面積連續MOF膜的制備方法制得，用于鋰離子篩分。
...【技術特征摘要】
1.一種大面積連續mof膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的大面積連續mof膜的制備方法，其特征在于，在步驟s1中，所述四氯化鋯和1,3,5-三(4-羧基苯基)苯的質量比為1:1~1:1.5；
3.根據權利要求1所述的大面積連續mof膜的制備方法，其特征在于，在步驟s1中，所述磺化試劑為對磺基苯甲酸或間苯二甲酸-5-磺酸鈉。
4.根據權利要求1所述的大面積連續mof膜的制備方法，其特征在于，在步驟s1中，所述磺化試劑與四氯化鋯的摩爾比為1:1~13:1。
5.根據權利要求1所述的大面積連續mof膜的制備方法，其特征在于，在步驟s1中，回流溫度為70~90?℃，回流時間為8~12h。
6.根據權利要求1所述的大面...
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