[發明專利]一種氧化石墨烯-離子液共混膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201810660830.5
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN108905637A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 李建華;張德彬;鄭徽;張博鑫;倪惺惺;張其清
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D69/02;B01D71/34
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊;李翠娥

本發明屬于聚合物改性領域，具體涉及一種氧化石墨烯?離子液共混膜制備方法。首先制備氧化石墨烯?離子液納米顆粒，然后共混于聚偏氟乙烯溶液中，利用浸沒沉淀相轉化法得到氧化石墨烯?離子液共混膜。本發明材料綠色環保，工藝簡單，易于操作，對設備要求低，易于工業化實施，制備的氧化石墨烯?離子液共混膜具有良好的親水和染料吸附性能，并且膜的滲透性能得到極大的改善。

技術領域

本發明屬于聚合物改性領域，具體涉及一種氧化石墨烯-離子液共混膜及其制備方法。

背景技術

聚偏氟乙烯（PVDF）膜的親水化改性方法很多，物理共混改性是其中很重要的一種方法。目前物理共混改性主要分為兩類：一類是將無機親水顆粒與PVDF共混，另一類是將有機親水大分子與PVDF共混。其中無機親水納米顆粒共混因操作簡單，對環境無污染等優點得到廣泛的研究。而氧化石墨烯因經氧化制得，表面含氧官能團增多，性質較石墨烯更加活潑。同時，氧化石墨烯也具有其他優異的性能，如機械性能、生物相容性、親水性能等，可經由各種與含氧官能團的反應進一步提高本身性質。但在氧化石墨烯和有機物共混過程中常出現團聚，共混不均勻，易造成缺陷，降低了復合材料的應用。離子液體具有較長的陽離子鏈，可以很好的分散在有機溶液中，并且離子液體和氧化石墨烯可以形成穩定的配位反應物。基于此，本發明首先制備氧化石墨烯-離子液納米顆粒，然后共混于聚偏氟乙烯溶液中，利用浸沒沉淀相轉化法得到一種氧化石墨烯-離子液共混膜。這是一種非常簡單的改性方法，無需昂貴的儀器，不僅拓展了離子液體的應用范圍，而且對環境沒有污染。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種氧化石墨烯-離子液共混膜及其制備方法。本發明制備工藝簡單，易于操作，對設備要求低，易于工業化實施，制備的氧化石墨烯-離子液共混膜具有良好的親水和染料吸附性能，且對人體沒有傷害。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種氧化石墨烯-離子液共混膜的制備方法：首先制備氧化石墨烯-離子液納米顆粒，然后共混于聚偏氟乙烯溶液中，利用浸沒沉淀相轉化法得到氧化石墨烯-離子液共混膜。

如上所述的氧化石墨烯-離子液共混膜的制備方法，具體包括以下步驟：

1）氧化石墨烯-離子液反應物的制備

將氧化石墨烯和離子液按一定比例共混在N-甲基吡咯烷酮中，室溫攪拌2-4 h，超聲30-45 min，得共混液，離心過濾水洗，凍干，放置真空干燥箱中，得氧化石墨烯-離子液粉末，備用；

2）氧化石墨烯-離子液共混膜的制備

按照一定比例依次加入氧化石墨烯-離子液粉末，聚偏氟乙烯粉末，聚乙烯吡咯烷酮和N-甲基吡咯烷酮，70-75℃攪拌均勻，溶液脫泡，60-65℃刮膜，去除溶劑晾干得氧化石墨烯-離子液共混膜。

步驟1）所述的離子液包括1-羧甲基-3-甲基咪唑氯鹽、1-烯丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、1-烯丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽中的一種。

步驟1）所述的共混液中，氧化石墨烯的濃度為0.2-0.8 mg/L，氧化石墨烯和離子液的質量比為1:1-1:12。

步驟2）中聚偏氟乙烯粉末與氧化石墨烯-離子液粉末的質量比為20:1-10:1。

步驟2）中聚偏氟乙烯粉末與聚乙烯吡咯烷酮的質量比為2:1-1.5:1。

一種如上所述的制備方法制得的氧化石墨烯-離子液共混膜。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：