[發明專利]一種用于污水處理的石墨烯/聚四氟乙烯膜及制備方法

在審

• 申請號: 201810810318.4
• 申請日: 2018-07-23
• 公開（公告）號: CN108854597A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 陳慶;昝航
• 申請（專利權）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: B01D71/36
• 分類號: B01D71/36;B01D67/00;C02F1/44
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本發明公開了一種用于污水處理的石墨烯/聚四氟乙烯膜及制備方法。具體方法為：a、將聚四氟乙烯粉末、石墨烯、二氧化硅氣凝膠混合，熔融擠出并壓延成復合基膜；b、先后進行縱向及橫向拉伸；c、橫向拉伸中進行激冷，形成梯度微孔結構；d、激冷后熱定型，冷卻收卷，即得用于污水處理的石墨烯/聚四氟乙烯膜。所述方法具有以下有益效果：本發明通過在基膜橫向拉伸過程中激冷形成梯度微孔結構，孔徑分布范圍廣，提高了過濾水流量和凈化效果，進一步與石墨烯協同作用，顯著增強了吸附效果，提升了對含有污水吸附過濾效率。

技術領域

本發明涉及污水處理領域，具體涉及處理膜的制備，尤其是涉及一種用于污水處理的石墨烯/聚四氟乙烯膜及制備方法。

背景技術

隨著工業化進程的加快，環境污染日趨嚴重，環境保護成為全球普遍關注的問題。含油污水是的一種重要的環境污染物，對水圈、生物圈、大氣圈造成嚴重的污染和破壞，危害人體健康和生存環境，嚴重影響生態平衡，影響企業生產的正常運行。油類資源是非再生資源資源，一旦回收，它們中的大部分可以綜合利用，對含油污水進行治理與資源回收具有必要性和緊迫性。

污水的處理方法一直以來廣泛采用高效吸附法、電化學還原法、滲析法、生物吸附法等方法，其中以高效吸附法最為方便快捷。其中，聚四氟乙烯（PTFE）微孔膜一般是由聚四氟乙烯粉末經過一定的制備工藝得到的具有結點和原纖構成的微孔材料，因此它在擁有聚四氟乙烯材料原有優點的同時，還具有可過濾氣體或液體的特性，在環保過濾領域發揮著非常大的作用。

專利申請號201510460728.7公開了一種石墨烯聚四氟乙烯滲透蒸餾膜的制備方法，本發明將納米石墨烯溶液或氧化石墨烯水溶液和超高分子聚四氟乙烯粉末混合，經過混料、制坯、擠出、壓延、脫脂處理后縱向拉伸、橫向拉伸后燒結固化、復卷、二次燒結固化、脫模的工藝加工制成，制備的中空管膜，平均孔徑0.05~1微米，孔隙率80%以上。

專利申請號201510175840.6公開了一種污水處理技術領域的方法，具體工藝為：首先將膜材料和納米氧化石墨烯加入到溶劑中，充分攪拌混合均勻，得到鑄膜溶膠；再將鑄膜溶膠于無紡布上進行刮膜，刮膜后將涂覆有鑄膜溶膠的無紡布置于聚四氟乙烯密封罐的罐底，通過加熱去離子水，對鑄膜溶膠實現熏蒸，熏蒸結束后脫去無紡布得到預成品膜，清洗、烘干，得到具有多孔結構的納米氧化石墨烯改性膜成品。

專利申請號201610459479.4公開了一種含油污水處理的聚四氟乙烯纖維超疏水改性方法。首先采用酸性溶液對聚四氟乙烯(PTFE)進行炭化處理，使纖維表面分布大量的微孔，以增加纖維的比表面積和儲油性能，其次利用正硅酸乙酯酸性條件下水解作用在纖維表面沉淀大量的二氧化硅粒子，增加纖維表面的粗糙度，最后結合化學接枝共聚技術，以甲基丙烯酸烷基酯作為接枝單體，配合引發劑和溶脹劑，對纖維進行接枝改性處理，極大的降低纖維的表面能，從而賦予聚四氟乙烯纖維超疏水和強化親油特性。經過此方法處理所得聚四氟乙烯纖維具有含油污水高效處理的工業應用價值。

專利申請號201320053444.2公開了一種油水分離用聚四氟乙烯微孔過濾薄膜。包括聚四氟乙烯微孔過濾薄膜本體，所述的聚四氟乙烯微孔過濾薄膜本體為由三維立體拉伸工藝制備而成的聚四氟乙烯微孔過濾薄膜。該薄膜表面光滑平整，具有大量纖維狀的空隙，空隙大小均勻，呈現多層結構，當含有油的污水到達膜的表面時，油可通過膜的表面，而水則不能通過膜的表面，從而達到油水分離。

由此可見，現有技術中用于含油污水處理的常規PTFE過濾膜，孔徑較為單一，很難適應水質變化，無法理想地截留水中各個粒徑范圍內的雜質，過濾后的水質難以達到油田低滲透油層回注水水質控制指標，其孔隙范圍窄、過濾效率低等缺陷，限制了PTFE過濾膜在含有污水處理中的應用。

發明內容

為有效解決上述技術問題，本發明提出了一種用于污水處理的石墨烯/聚四氟乙烯膜及制備方法，可有效拓寬了孔徑范圍，并且與石墨烯協同產生更強的吸附效果，提升了對于含有污水的吸附過濾效率。