[發明專利]復合碳材料膜、復合碳材料納濾膜及制備方法

有效

• 申請號: 202011145894.5
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112619419B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 潘登;謝子奇;張云寶;張浩軒
• 申請（專利權）人: 深圳前海石墨烯產業有限公司
• 主分類號: B01D61/00
• 分類號: B01D61/00;B01D67/00;B01D71/02
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 林青中

1.一種復合碳材料膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

將氧化石墨烯和羧基化碳納米管于分散劑中混合均勻，制備氧化石墨烯-碳納米管混合液，所述氧化石墨烯的制備方法包括如下步驟：將過硫酸鉀和五氧化二磷溶解于濃硫酸中，并加入石墨原材料，加熱至70℃~100℃反應至形成均勻的懸濁分散系，分離所述懸濁分散系中的固體組分；于-20℃~10℃之間將所述固體組分分散于濃硫酸中，同時加入高錳酸鉀，攪拌均勻后反應1h~3h，升溫至30℃~40℃之間反應1h~3h，再加入過氧化氫溶液后靜置并分離其中的固體組分；所述羧基化碳納米管的直徑為5nm~50nm；

將所述氧化石墨烯-碳納米管混合液刮涂于基材上，并去除所述氧化石墨烯-碳納米管混合液中的分散劑，制備復合碳材料膜前驅體；

在還原性氣體氛圍中，采用200W~600W的高功率紫外燈照射所述復合碳材料膜前驅體以還原所述復合碳材料膜前驅體中的氧化石墨烯。

2.根據權利要求1所述的復合碳材料膜的制備方法，其特征在于，在所述氧化石墨烯-碳納米管混合液中，所述氧化石墨烯與所述羧基化碳納米管的質量比為8:（1~5）。

3.根據權利要求2所述的復合碳材料膜的制備方法，其特征在于，在所述氧化石墨烯-碳納米管混合液中，所述氧化石墨烯的質量濃度為0.1mg/L~1mg/L。

4.根據權利要求1所述的復合碳材料膜的制備方法，其特征在于，在所述氧化石墨烯-碳納米管混合液中，所述分散劑選自水、乙醇、丙醇和丁醇中的一種或多種。

5.根據權利要求1~4任一項所述的復合碳材料膜的制備方法，其特征在于，所述高功率紫外燈發射的紫外光的波長為250nm~350nm。

6.根據權利要求5所述的復合碳材料膜的制備方法，其特征在于，還包括如下步驟：在紫外光照射還原所述復合碳材料膜前驅體中的氧化石墨烯時，還原預設時長后測試還原后的所述復合碳材料膜前驅體的納濾性能，結合所述納濾性能的測試結果確定所需還原時長；所述納濾性能選自水通量、有機染料截留率和無機鹽截留率中的至少一項。

7.一種復合碳材料膜，其特征在于，所述復合碳材料膜是由根據權利要求1~6任一項所述的制備方法制備所得的復合碳材料膜。

8.一種復合碳材料納濾膜，其特征在于，包括基膜和設置于所述基膜上的復合碳材料膜，所述基膜是超濾膜，所述復合碳材料膜是根據權利要求7所述的復合碳材料膜。

9.根據權利要求8所述的復合碳材料納濾膜，其特征在于，所述超濾膜的材質選自聚偏氟乙烯、聚砜、聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯。

10.一種復合碳材料納濾膜的制備方法，其特征在于，包括：采用根據權利要求1~6任一項所述的復合碳材料膜的制備方法進行制備，所述基材是超濾膜。