[發(fā)明專利]一種石墨烯海水淡化膜的制備方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810078004.X | 申請(qǐng)日： | 2018-01-26 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN108159896A | 公開（公告）日： | 2018-06-15 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 車春玲 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 北京歐美中科學(xué)技術(shù)研究院 |
| 主分類號(hào)： | B01D71/02 | 分類號(hào)： | B01D71/02;B01D69/02;B01D67/00;C02F1/44;C02F103/08 |
| 代理公司： | 北京華仲龍騰專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11548 | 代理人： | 李靜 |
| 地址： | 100089 北京市海*** | 國(guó)省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 濾餅 微孔濾膜 制備 過濾 海水淡化膜 石墨烯 石墨烯氧化物溶液 氧化石墨烯薄膜 烘箱 過濾混合溶液 石墨烯氧化物 高分子溶液 石墨烯溶液 氧化石墨烯 前驅(qū) 過濾介質(zhì) 混合溶液 使用壽命 真空過濾 工藝流程 淡化水 抗污性 水通量 脫鹽率 烘干 漿料 淡化 堵塞 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明公開了一種石墨烯海水淡化膜的制備方法，具體步驟如下：將石墨烯溶液進(jìn)行氧化后得到石墨烯氧化物溶液；將氧化石墨烯漿料通過微孔濾膜真空過濾，隨后在過濾得到的前驅(qū)濾餅上加入濃度為2?4mg/mL的高分子溶液，得到混合溶液，接著繼續(xù)過濾混合溶液，直到過濾完全，得到第一濾餅，將第一濾餅連同微孔濾膜置于烘箱中于30?50℃烘干，然后將所述第一濾餅從所述微孔濾膜揭下，得到氧化石墨烯薄膜；本發(fā)明以石墨烯氧化物為主要過濾介質(zhì)，過濾而得的淡化水脫鹽率高，水通量大，其制備方法簡(jiǎn)單、工藝流程短、成本低，同時(shí)該淡化膜的表面抗污性強(qiáng)，不易被堵塞，使用壽命長(zhǎng)，具有很好的應(yīng)用前景。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及膜分離技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種石墨烯海水淡化膜的制備方法。
背景技術(shù)
隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，全世界范圍內(nèi)的水資源短缺問題日益顯現(xiàn)。海水占世界水資源總量99％以上，但由于含有大量的無機(jī)鹽而無法直接使用，研究開發(fā)海水淡化技術(shù)成為解決人類水資源短缺的重要途徑。目前應(yīng)用于海水淡化的技術(shù)主要分為兩大類：一類是熱法；另一類是膜法。其中熱法主要是多級(jí)閃急蒸餾(MSF)和低溫多效蒸餾(LT-MED)，這兩種蒸餾方法能耗較高，已經(jīng)逐步地喪失了經(jīng)濟(jì)效益；而膜法中的海水淡化反滲透法(SWRO)由于其耗能低、出水水質(zhì)高、設(shè)備投資省、建設(shè)周期短、占地面積小、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，越來越受到人們的重視，市場(chǎng)占有率增速迅猛。
早在1953年，美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)C.E.Reid教授發(fā)現(xiàn)醋酸纖維素(CA)有良好半透性，并首次提出反滲透膜技術(shù)海水淡化。上世紀(jì)60年代由Riley和Cadoffe等開發(fā)的全新復(fù)合型反滲透膜的制膜工藝加快了反滲透膜在海水淡化領(lǐng)域的推廣，反滲透海水淡化技術(shù)自上世紀(jì)70年代進(jìn)入海水淡化市場(chǎng)后蓬勃發(fā)展，到2013年已占世界淡化水總量的50％左右，而全球占80％的海水淡化裝置使用反滲透海水淡化技術(shù)。我國(guó)的海水淡化技術(shù)研究始于20世紀(jì)70年代，但起步早發(fā)展慢，2001～2003年，我國(guó)開展了膜技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化行動(dòng)，國(guó)家對(duì)膜材料研究與產(chǎn)業(yè)化的大力支持使得反滲透膜海水淡化技術(shù)得到快速的發(fā)展，但是與國(guó)際先進(jìn)的反滲透技術(shù)相比仍存在較大差距。中國(guó)專利CN103240009A公開了一種用于海水淡化的聚酰胺反滲透膜，在32000ppmNaCl水溶液，800psi壓力下脫鹽率達(dá)到99.5％，水通量為18.8GFD。中國(guó)專利CN101601975A公開了一種復(fù)合反滲透膜制備方法，在均苯三甲酰氯油相溶液中混合一定量的聯(lián)苯四甲酰氯以提高聚酰胺復(fù)合膜的抗壓密性能，但提高不是十分明顯。
因此，本領(lǐng)域還需要開發(fā)性能優(yōu)異的海水淡化反滲透復(fù)合膜及其制備方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種使用壽命長(zhǎng)、表面抗污性強(qiáng)的石墨烯海水淡化膜的制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種石墨烯海水淡化膜的制備方法，具體步驟如下：
（1）用Hummers法制得石墨薄片，并超聲處理得到石墨烯溶液，將得到的石墨烯溶液進(jìn)行氧化后得到石墨烯氧化物溶液；
（2）將制得的氧化石墨烯在600-1000rpm條件下離心分離洗滌3-5次，得到濃度為5-10mg/mL的氧化石墨烯漿料；
（3）將得到的氧化石墨烯漿料通過微孔濾膜真空過濾，隨后在過濾得到的前驅(qū)濾餅上加入濃度為2-4mg/mL的高分子溶液，得到混合溶液，接著繼續(xù)過濾混合溶液，直到過濾完全，得到第一濾餅，將第一濾餅連同微孔濾膜置于烘箱中于30-50℃烘干，然后將所述第一濾餅從所述微孔濾膜揭下，得到氧化石墨烯薄膜；
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