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专利号: 2018106101220
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种石墨烯PVDF复合导电超滤膜,其特征在于,包括PVDF支撑薄层,所述PVDF支撑薄层表面附着有石墨烯薄层,石墨烯薄层上具有人为制造的分布均匀的缺陷,缺陷为孔,内部具有亲水官能团。

2.一种如权利要求1所述石墨烯PVDF复合导电超滤膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:制备具有石墨烯薄层的铜箔:在铜箔表面采用激光造孔技术刻蚀若干凹凸坑点,然后在铜箔表面生长若干层石墨烯薄层,形成具有缺陷的石墨烯薄层;

制备铸膜液:将二甲基乙酰胺、聚偏氟乙烯和聚乙烯吡咯烷酮混合均匀得到铸膜液;

将所述铸膜液均匀涂覆在所述铜箔的石墨烯薄层上,再整体放入水中进行相转化成膜,去除成膜的铜箔上多余的铸膜液,然后将成膜的铜箔放在硝酸溶液,待铜箔被硝酸溶解,即得到石墨烯PVDF复合导电超滤膜。

3.根据权利要求2所述的石墨烯PVDF复合导电超滤膜的制备方法,其特征在于,单个所述凹凸坑点为直径1μm圆坑。

4.根据权利要求2所述的石墨烯PVDF复合导电超滤膜的制备方法,其特征在于,所述石墨烯薄层的层数为5-8层。

5.根据权利要求2所述的石墨烯PVDF复合导电超滤膜的制备方法,其特征在于,所述将二甲基乙酰胺、聚偏氟乙烯和聚乙烯吡咯烷酮的体积比为(20-28):(5-7):1。

6.根据权利要求2所述的石墨烯PVDF复合导电超滤膜的制备方法,其特征在于,所述在铜箔表面生长石墨烯具体为,将铜箔放入石英管式炉中,并将腔室抽真空至5×10-3Pa,以甲烷为碳源生长石墨烯。在H2气氛下升温至1020℃,氢气流量为200cm3/min,腔室气压为2KPa;

当铜箔达到目标温度后,原位退火20min,退火结束后通入流量为10cm3/min的甲烷、200cm3/min的氩气和0~1000cm3/min的氢气,开始生长石墨烯。生长过程中腔室气压保持2kPa不变。生长结束后,关闭甲烷和氢气,使样品在氩气气氛下随炉降温,自然冷却。

7.一种如权利要求1所述石墨烯PVDF复合导电超滤膜表面污染物的去除方法,其特征在于,将由所述石墨烯PVDF复合导电超滤膜做成的膜组件作为阳极,钛片作为阴极,构成电解池系统;向膜组件中通入电解液进行清洗,同时在电解池系统两端施加电压,冲洗过程中不断反转电压,直至膜表面污染物脱落。

8.根据权利要求7所述的石墨烯PVDF复合导电超滤膜表面污染物的去除方法,其特征在于,所述电解液为浓度不超过0.1mol/L的NaCl或KCl溶液。

9.根据权利要求8所述的石墨烯PVDF复合导电超滤膜表面污染物的去除方法,其特征在于,所述电压为2-5V,反转电压间隔20s-40s。