[發明專利]一種基于石墨烯和高分子材料的過濾網膜的制備方法

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• 申請號: 201711331283.8
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108031310A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 張勇
• 申請（專利權）人: 四川銀趣環保科技有限公司
• 主分類號: B01D71/38
• 分類號: B01D71/38;B01D69/02;B01D67/00;B01D61/14
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 何紅信

本發明屬于超導過濾膜技術領域，為解決現有技術中的過濾網膜容易折斷脫落、抗壓抗拉性差的技術問題，提供一種基于石墨烯和高分子材料的過濾網膜的制備方法，包括步驟：A、配制水混合液：將水、石墨烯、聚乙烯醇和太白粉按照重量比例水：石墨烯：聚乙烯醇：太白粉＝5000～6000：0.01～0.03：800～1200：600～800混合后加溫攪拌，在沸點下混合均勻，降溫后得到水混合液；B、制作配料：按照比例水混合液：稀硫酸：丁醛＝1000g:870～1020mL:650～750mL量取稀硫酸和丁醛；稀硫酸的質量分數為45％?50％；水混合液在恒溫下與稀硫酸和丁醛混合均勻，得到配料；C、制備保溫過濾網膜料：將配料放入模具中，保溫，得到保溫過濾網膜料；D、制備硬化材料：將保溫過濾網膜料在堿性池中浸泡后，得到硬化過濾網膜材料。

技術領域

本發明屬于超導過濾膜技術領域，具體涉及一種基于石墨烯和高分子材料的過濾網膜的制備方法。

背景技術

超濾膜是一種孔徑規格一致，額定孔徑范圍為0.01微米以下的微孔過濾膜。在膜的一側施以適當壓力，就能篩出小于孔徑的溶質分子，以分離分子量大于500道爾頓(原子質量單位)、粒徑大于10納米的顆粒。超濾膜是最早開發的高分子分離膜之一，在60年代超濾裝置就實現了工業化。

超濾膜篩分過程，以膜兩側的壓力差為驅動力，以超濾膜為過濾介質，在一定的壓力下，當原液流過膜表面時，超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液，而原液中體積大于膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側，成為濃縮液，因而實現對原液的凈化、分離和濃縮的目的。每米長的超濾膜絲管壁上約有60億個0.01微米的微孔，其孔徑只允許水分子、水中的有益礦物質和微量元素通過，而目前已知世界最小細菌的體積在0.2微米，因此細菌以及比細菌體積大得多的膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子有機物等都能被超濾膜截留下來，從而實現了凈化過程。

超濾膜的結構有對稱和非對稱之分。前者是各向同性的，沒有皮層，所有方向上的孔隙都是一樣的，屬于深層過濾；后者具有較致密的表層和以指狀結構為主的底層，表層厚度為0.1微米或更小，并具有排列有序的微孔，底層厚度為200～250微米，屬于表層過濾。工業使用的超濾膜一般為非對稱膜。超濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。

目前行業廣泛使用的中空纖維過濾膜雖然過濾精度高但很容易斷絲，從而造成被過濾體被污染。陶瓷過濾膜雖然精度高但孔隙率低，所以流量小。PP棉過濾膜雖然通過量大但易造成組織脫落，所以過濾精度不高。

發明內容

本發明的目的在于解決以上現有技術中存在的技術問題，提供一種基于石墨烯和高分子材料的過濾網膜的制備方法，采用本發明的制備方法制備的過濾網膜，利用石墨烯特有的抗損傷性及改變本體材料柔韌性的特點，通過與高分子材料相溶合，增強了高分子材料的柔韌性，抗壓抗拉力，使該膜具有廣大的市場前景。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種基于石墨烯和高分子材料的過濾網膜的制備方法，包括步驟：

A、配制水混合液：將水、石墨烯、聚乙烯醇和太白粉按照重量比例水：石墨烯：聚乙烯醇：太白粉＝5000～6000：0.01～0.03：800～1200：600～800混合后加溫攪拌，在沸點下混合均勻，降溫后得到水混合液；

B、制作配料：按照比例水混合液：稀硫酸：丁醛＝1000g:870～1020mL:650～750mL量取稀硫酸和丁醛；所述稀硫酸的質量分數為45％-50％；所述水混合液在恒溫下與稀硫酸和丁醛混合均勻，得到配料；

C、制備保溫過濾網膜料：將所述配料放入模具中，保溫，得到保溫過濾網膜料；

D、制備硬化材料：將保溫過濾網膜料在堿性池中浸泡后，得到硬化過濾網膜材料。