表面活性劑對於微孔洞薄膜之影響

由金屬有機骨架結構(metal-organic frameworks, MOFs)組成的薄膜是近年來熱門研究題目。目前普 遍見到的製備方法是利用氧化金屬基材為支撐並在上面直接或二次成長MOF材料。另外還有MOF 與高分子形成的混合基材薄膜(mixed-matrix membranes, MMMs)，也是相當受矚目的新穎形式。薄膜 雖然有許多工業應用，但MOF薄膜在製備時卻往往會因為MOF與基材間熱膨脹係數差異，或是乾燥 時的毛細壓力而導致薄膜出現裂隙而影響其氣體滲透性能。因此，本計晝要探討的問題能否利用文獻 中普遍見到，亦或市場上容易取得之表面活性劑，以簡易的方法改善MOF薄膜的結構性及分析其在 氣體滲透與分離的性能。此三年期規劃將逐步完善本研究團隊現有初步組裝的氣體滲透/分離機台、系統性的合成及分析表 面活性劑改質前與後的MOF薄膜、並量化成品氣體滲透與分離性能。計晝中所選定的MOF晶體皆為 代表性的基材，如MOF-5、ZIF-8、MIL-53(Al)，同時也包括近年來受關注的新型MOFs如NH2-MIL-53(Al) 與UiO-66。表面活性劑的添加已有初步測試，其中包括CTAB、PEG-200與-400、P-123、F-127、Span 80、及AM6(後兩者宜做搭配)等七種化學藥品。本計晝提案有詳細規晝如何從現有初步建立的機台及 表面活性劑對於MOF晶體的影響進而發展至足以合成改質薄膜、鑑定、及分析氣體性能的實驗平台， 最終達到系統性探討表面活性劑對於微孔MOF薄膜之影響。