[發(fā)明專利]一種石墨烯基導電濾膜及其制備方法

有效

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• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111318176B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設計）人: 朱家藝;閔佳玉;任洪波;畢于鐵
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: B01D69/12
• 分類號: B01D69/12;B01D71/02;B01D69/02;B01D67/00;B01D46/54;B01D39/20;B01D39/16
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產(chǎn)權代理有限公司 11369
• 代理人: 賈曉燕

1.一種石墨烯基導電濾膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、在真空抽濾裝置的濾杯中放入基膜，然后將氧化石墨烯分散液加入濾杯中，打開真空抽濾裝置的真空泵，控制抽濾壓強在0.008～0.020MPa之間，進行真空抽濾，將制備的氧化石墨烯負載的基膜置于65～75℃的真空烘箱內(nèi)烘干；

步驟二、將氧化石墨烯負載的基膜放置在培養(yǎng)皿上，在培養(yǎng)皿里滴加水合肼溶液，將其置于65～75℃烘箱中熏蒸15～45min，取出，得到石墨烯基導電濾膜；所述水合肼溶液的濃度為60～80wt％；所述水合肼溶液與氧化石墨烯分散液的體積比為1:30～60；

所述基膜為聚碳酸酯-聚己內(nèi)酯復合膜，其制備方法為：將質量比為3～5:1的聚碳酸酯和聚己內(nèi)酯溶解在氯仿和DMF的混合溶劑中，得到質量分數(shù)為5～8％的聚碳酸酯-聚己內(nèi)酯混合溶液，即殼層溶液，所述氯仿與DMF的體積比為4～6：1；將聚氧乙烯溶解在水中，得到質量分數(shù)為3～5％的聚氧乙烯溶液，即核層溶液，將殼層溶液和核層溶液分別注入到靜電紡絲機中不銹鋼同軸噴頭的外層和內(nèi)層，在不銹鋼同軸噴頭與接收平板之間施加電壓，接收平板上鋪設有錫箔紙，然后將殼層溶液和核層溶液在高壓靜電噴射條件下噴射到接收平板的錫箔紙上，形成纖維膜，將纖維膜烘干，將烘干的纖維膜加入水中超聲浸泡12h，超聲的頻率為35～45kHz；將纖維膜撈出后烘干；得到聚碳酸酯-聚己內(nèi)酯復合膜；

所述高壓靜電噴射條件為：靜電紡絲機中環(huán)境溫度為40～55℃，高壓電源的輸出電壓為15～20kV，接收平板與不銹鋼同軸噴頭噴絲口之間的距離為5-10cm，核層溶液的流速為5～10mL/h，核層溶液與殼層溶液的流速比1:2；所述不銹鋼同軸噴頭的內(nèi)針頭的內(nèi)徑為0.5～0.8mm，外針頭的內(nèi)徑為1.2～1.6mm。

2.如權利要求1所述的石墨烯基導電濾膜的制備方法，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液的濃度為1～6mg/L；所述基膜的厚度為0.5～3mm。

3.如權利要求1所述的石墨烯基導電濾膜的制備方法，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液的用量與基膜的表面積的比例為：1mL:3～4cm²。

4.如權利要求1所述的石墨烯基導電濾膜的制備方法，其特征在于，將得到的聚碳酸酯-聚己內(nèi)酯復合膜進行再處理，其過程為：在波長800nm，脈寬50～80fs，重復頻率2～3KHz條件下，使用飛秒激光對聚碳酸酯-聚己內(nèi)酯復合膜表面處理0.5～0.6s。

5.一種如權利要求1～4任一項所述的石墨烯基導電濾膜的制備方法制備的石墨烯基導電濾膜，其特征在于，所述石墨烯基導電濾膜的電導率為0.0004～0.0006s/cm，對0.1～0.5μm顆粒的平均過濾效率為96～98％。