[發明專利]一種制備氧化石墨烯填充微濾復合材料的方法

無效

• 申請號: 201310172725.4
• 申請日: 2013-05-13
• 公開（公告）號: CN103240007A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 嵇天浩;孫妹
• 申請（專利權）人: 嵇天浩
• 主分類號: B01D71/02
• 分類號: B01D71/02;B01D67/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及制備氧化石墨烯填充微濾復合材料的簡單兩步操作過程，具體地說，第一步是制備分散性好的氧化石墨烯懸濁液，即將普通石墨粉通過氧化還原處理后再分散在水中獲得氧化石墨烯懸濁液，第二步是將氧化石墨烯填充到微濾膜中，即將氧化石墨烯懸濁液灌注到微濾器中再進行抽濾，在壓力差作用下，氧化石墨烯滲入到微孔聚偏氟乙烯、微孔聚丙烯腈或微孔陶瓷的孔道中，獲得氧化石墨烯填充的微濾膜復合材料。

背景技術

氧化石墨烯是一種單原子層或少數幾層的含氧碳材料，是目前世界各國的研究熱點，因為這種物質具有十分優異的光、電、力和熱等特性，在催化劑載體、氣體或生物傳感器、場效應晶體管、透明電極、鋰離子電池或太陽能電池等領域有潛在的巨大應用價值(Critical?Rev.Solid?State?Mater.Sci.，2010，35：152；新型炭材料，2011，26(1)：5)。但是，與基礎或應用基礎研究相比，目前關于這種材料或與之相關材料的應用研究嚴重滯后。在這里，我們在簡單制備這種材料的基礎上，進一步將其應用在過濾膜上，拓展和深化了該材料的應用。該制備過程簡單，易操作，成本低，易于大量生產和推廣應用。

發明內容

本發明的目的是采用簡單而方便的兩步合成過程制備氧化石墨烯填充微濾復合材料。為了獲得這種復合材料，首先需要在室溫下簡單制備分散性好的氧化石墨烯懸濁液，然后將其灌注到微濾器中進行抽濾，氧化石墨烯緩慢滲入到微孔聚偏氟乙烯、微孔聚丙烯腈或微孔陶瓷的孔道中，制得氧化石墨烯填充的微濾膜復合材料。

本發明的制備是獲得氧化石墨烯填充的微濾材料，其步驟為：

稱取適量的石墨粉，在用濃硫酸和高錳酸鉀氧化后離心洗滌，分散在水中后制得分散性好的氧化石墨烯懸濁液，然后在室溫下將其灌注到微濾器中進行抽濾，由于在微濾膜內外產生壓力差，使得氧化石墨烯隨水緩慢滲入到聚偏氟乙烯、聚丙烯腈或陶瓷的微孔(微孔尺寸處在亞微米至納米間)中，并停留在微孔里，進而制得氧化石墨烯填充的微濾膜復合材料。

所述的微濾器，是指具有固定微孔材料聚偏氟乙烯、聚丙烯腈或陶瓷等的裝置。

所述的抽濾，是指產生微孔材料內外壓力差的過程。

本發明簡單制備氧化石墨烯填充微濾材料，優點在于：(1)所使用的原料廉價易得；(2)操作簡單易重復控制；(3)對環境和人的危害性小。

附圖說明

圖1是制備氧化石墨烯填充微濾復合材料的流程圖。

圖2是實施例3制得的氧化石墨烯填充微濾膜的掃描電鏡(SEM)照片，其中插圖是未填充氧化石墨烯的微濾膜SEM照片。

具體實施方式

下面將結合實施例對本發明作進一步的詳細說明。

本發明簡單地使用石墨，在經過抽濾處理后獲得氧化石墨烯填充微濾復合材料。其制備步驟為：

稱取適量的石墨，經過氧化還原處理后制得氧化石墨烯懸濁液，再在室溫下將其灌入到微濾器中進行抽濾，水洗后獲得氧化石墨烯填充的微濾膜。具體實例如下：

實驗例1：稱取約2wt.％氧化石墨烯懸濁液，在室溫下將其加入到含有聚偏氟乙烯膜的微濾器中進行抽濾，在懸濁液明顯減少或幾乎沒有后停止抽濾，倒出沒有過濾掉的懸濁液，加入水洗滌數次，獲得氧化石墨烯填充的微濾膜復合材料。

實驗例2：稱取約2wt.％氧化石墨烯懸濁液，在室溫下將其加入到含有聚丙烯腈膜的微濾器中進行抽濾，在懸濁液明顯減少后停止抽濾，倒出沒有過濾掉的懸濁液，加入水洗滌數次，獲得氧化石墨烯填充的微濾膜復合材料。

實驗例3：稱取約1wt.％氧化石墨烯懸濁液，在室溫下將其加入到含有聚偏氟乙烯微管的微濾器中進行抽濾，在懸濁液明顯減少或沒有后停止抽濾，倒出沒有過濾掉的懸濁液，加入水洗滌數次，獲得氧化石墨烯填充的微濾膜復合材料。

實驗例4：稱取約1wt.％氧化石墨烯懸濁液，在室溫下將其加入到含有聚丙烯腈膜微管的微濾器中進行抽濾，在懸濁液明顯減少后停止抽濾，倒出沒有過濾掉的懸濁液，加入水洗滌數次，獲得氧化石墨烯填充微濾膜復合材料。

實驗例5：稱取約2wt.％氧化石墨烯懸濁液，在室溫下將其加入到含有微孔陶瓷膜的微濾器中進行抽濾，在懸濁液明顯減少或沒有后停止抽濾，倒出沒有過濾掉的懸濁液，加入水洗滌數次，獲得氧化石墨烯填充的微濾膜復合材料。