本发明涉及膜分离，具体涉及一种三元混合基质膜及其制备方法与应用。
背景技术：
1、温室气体的排放主要源于化石燃料燃烧，我国大气污染中，85％ co2来自煤的燃烧，从烟道气中进行碳捕集是十分迫切的。二氧化碳捕集与封存(ccus)技术是国际公认的应对气候变化、实现大规模co2减排的关键技术路径。膜分离技术具有能耗低、效率高和易于放大等优势，被认为是极具发展潜力的co2捕集技术。混合基质膜(mixed matrixmembranes)结合了无机多孔颗粒优异的分子筛分性能和聚合物良好的加工性，在co2分离领域表现出较大的应用潜力。但从整体上来说，co2膜分离技术仍处在发展阶段，许多技术仍需完善。高性能co2分离膜的缺乏仍是制约该技术进一步发展的重要因素之一。因此，致力于开发新的高性能co2分离膜及膜材料仍是热点和重点。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种三元混合基质膜及其制备方法与应用。本发明通过亲疏水相互作用引入peg、pvam等极性分子选择性膨胀pebax基质的极性ptmo链段，形成“筑巢效应”。减少纳米填料的团聚，进一步提高纳米填料允许的最大负载能力。并调整其中的相互作用，从而最大限度地提高混合基质膜的co2分离性能。该膜具有较高的co2渗透率和co2/n2选择性，可以较好地应用于烟道气碳捕集等领域。
2、为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
3、一方面，提供一种三元混合基质膜的制备方法，其具体包括以下步骤：
4、步骤1、称取一定质量聚醚酰胺嵌段共聚物(pebax)和peg(聚乙二醇)置于烧瓶中，加入适量乙醇溶液，水浴中冷凝回流搅拌至pebax和peg全部溶解，得到pebax/peg混合溶液a，其中pebax的浓度是1-20wt％，peg的浓度是0.1-10wt％；
5、步骤2、将一定数量的nh2-uio-66纳米填料分散在乙醇中，超声处理，得到均匀的混合溶液b，其中nh2-uio-66纳米填料的浓度是0-60wt％；
6、步骤3、将b溶液加至a溶液中，继续搅拌直至形成均匀的铸膜液；然后将溶液倒入聚四氟乙烯培养皿中，干燥，得到θ型pebax/peg/nh2-uio-66三元混合基质膜。
7、进一步地，步骤1中，peg的浓度是0.1-10wt％。
8、进一步地，步骤2中，nh2-uio-66纳米填料的浓度是0-60wt％。
9、进一步地，步骤2中，nh2-uio-66纳米填料的制备方法具体包括以下步骤：
10、将zrcl4和nh2-bdc分别预溶于dmf/hcl(v(dmf):v(hcl)＝5:1)和dmf中；将上述溶液充分混合，形成摩尔比zrcl4:nh2-bdc(1:4.4)的均匀混合物，加热过夜；用dmf和etoh多次洗涤，离心分离得到橘黄色粉末nh2-uio-66纳米填料。
11、另一方面，提供一种θ型pebax/peg/nh2-uio-66三元混合基质膜在二氧化碳分离领域中的应用。
12、本发明的有益效果为：
13、本申请采用膜分离技术进行烟道气碳捕集，根据聚合物溶液的θ溶剂理论构建相对理想的混合基质膜，通过亲疏水相互作用，引入peg和pvam(聚乙烯胺)等极性分子选择性膨胀pebax基质的极性ptmo链段，并为nh2-uio-66纳米颗粒提供分散的“巢”，减少填料聚集，从而进一步提高金属有机框架(mof)纳米填料的最大负载量。与纯pebax膜相比，θ型mmms在合适的mof负载下显示出更高的co2渗透性(210barrer，提高了73％)和更高的co2/n2选择性(130，提高了220％)，其选择性在pebax基mmms中增长最为显著，并明显超过了robeson上限。
1.一种三元混合基质膜的制备方法，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的三元混合基质膜的制备方法，其特征在于，步骤1中，peg的浓度是0.1-10wt％。
3.根据权利要求1所述的三元混合基质膜的制备方法，其特征在于，步骤2中，nh2-uio-66纳米填料的浓度是0-60wt％。
4.根据权利要求1所述的三元混合基质膜的制备方法，其特征在于，步骤2中，nh2-uio-66纳米填料的制备方法具体包括以下步骤：
5.一种权利要求1-4任一所述的方法制备得到的θ型pebax/peg/nh2-uio-66三元混合基质膜。
6.权利要求5所述的θ型pebax/peg/nh2-uio-66三元混合基质膜在二氧化碳分离领域中的应用。
