[發明專利]一種碳納米管/凹凸棒土納米纖維復合膜及其制備和應用

有效

• 申請號: 201710364192.8
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107128942B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 陳大俊;朱業凱
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C01B33/40
• 分類號: C01B33/40;C01B32/168;B01D71/02;B01D69/02;B01D67/00;B01D17/022
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達

1.一種碳納米管/凹凸棒土納米纖維復合膜，其特征在于：所述復合膜為碳納米管/凹凸棒土納米纖維復合膜，具有納米級的連通孔隙結構。

2.一種碳納米管/凹凸棒土納米纖維復合膜的制備方法，包括：

(1)室溫下將凹凸棒土分散于水溶液中，超聲分散，富集上層膠體，得到凹凸棒土膠體；

(2)室溫條件下，將碳納米管分散液加入凹凸棒土膠體中，機械攪拌，超聲分散，然后再加入水溶性聚合物溶液，機械攪拌，得到混合液，減壓蒸餾，得到混合漿料；其中混合液中凹凸棒土：碳納米管：水溶性聚合物質量比為100:0.1～3:5～10；

(3)將上述混合漿料成膜，真空干燥，得到具有柔韌性的碳納米管/凹凸棒土納米纖維復合膜。

3.根據權利要求2所述的一種碳納米管/凹凸棒土納米纖維復合膜的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中凹凸棒土膠體為固含量為1～5wt％的凹凸棒土膠體；碳納米管分散液的質量百分濃度為0.1～1％；水溶性聚合物溶液的質量百分濃度為1～5％。

4.根據權利要求2所述的一種碳納米管/凹凸棒土納米纖維復合膜的制備方法，其特征在于：步驟(2)中碳納米管為單壁碳納米管、羧基化單壁碳納米管、羥基化單壁碳納米管、多壁碳納米管、羧基化多壁碳納米管、羥基化多壁碳納米管中的一種或幾種。

5.根據權利要求2所述的一種碳納米管/凹凸棒土納米纖維復合膜的制備方法，其特征在于：步驟(2)中水溶性聚合物為植物膠、動物膠、天然淀粉、甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、甲殼胺、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚N-異丙基丙烯酰胺、聚氧乙烯、聚乙烯吡咯烷酮中的一種或幾種。

6.根據權利要求2所述的一種碳納米管/凹凸棒土納米纖維復合膜的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中將碳納米管以0.1～1mL/min的速度加入凹凸棒土膠體中，機械攪拌6～12h，超聲分散3～6h，重復3～5次，然后再以0.1～1mL/min加入水溶性聚合物溶液，機械攪拌8～12h，得到混合液；減壓蒸餾為70～75℃的溫度條件下減壓蒸餾。

7.根據權利要求2所述的一種碳納米管/凹凸棒土納米纖維復合膜的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中混合漿料為固含量為50～80wt％的混合漿料。

8.根據權利要求2所述的一種碳納米管/凹凸棒土納米纖維復合膜的制備方法，其特征在于：將步驟(3)得到的具有柔韌性碳納米管/凹凸棒土納米纖維復合膜在氮氣氛圍中進行煅燒，然后自然冷卻到室溫，得到具有自支撐性的碳納米管/凹凸棒土納米纖維復合膜。

9.根據權利要求8所述的一種碳納米管/凹凸棒土納米纖維復合膜的制備方法，其特征在于：所述煅燒具體為：以1～3K/min的速率從室溫升至400～500℃，恒溫2～4h；再以1～3K/min的速率升溫至700～800℃，恒溫2～4h。

10.一種如權利要求1所述的碳納米管/凹凸棒土納米纖維復合膜的應用，其特征在于：所述碳納米管/凹凸棒土納米纖維復合膜作為分離材料、催化材料的應用。