This paper describes a film based on graphene material, which provides selective resistance to solutes or gases, as well as water permeability. Selective permeation membranes comprising graphene oxide and reduced graphene oxide, functionalized or crosslinked between graphene, which provide enhanced resistance to salt or gas permeation from water, methods for preparing the membranes, and methods for dewatering or removing solutes from water using the membranes are also described.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】选择性渗透的氧化石墨烯膜专利技术人：郑世俊、北原勇、小泓诚、王鹏、克雷格·罗杰·巴特尔斯、山代祐司、广濑雅彦、能见俊祐、林伟平相关申请的交叉引用本申请要求于2015年12月17日递交的美国临时申请62/268,835和2016年5月20日递交的美国临时申请62/339,589的权益，所述美国临时申请的全部内容通过引用并入本文。
本专利技术的实施方式涉及聚合物膜，包括包含石墨烯材料的膜，用于诸如水处理、盐水脱盐或除水等应用。
技术介绍
由于人口和水消耗的增加以及地球上有限的淡水资源，用于提供安全淡水的技术(诸如海水脱盐和水处理/再循环)变得对我们的社会更加重要。使用反渗透(RO)膜的脱盐方法是从盐水生产淡水的主要技术。大部分目前的商业RO膜采用薄膜复合材料(TFC)构造，所述构造由在微孔基材上的薄芳族聚酰胺选择性层(通常是在无纺聚酯上的聚砜膜)组成。虽然这些RO膜可以提供优异的截盐率、较高的水通量；但仍然期望更薄且更亲水的膜以进一步改善RO的能量效率。因此，特别需要新的膜材料和合成方法以实现如上所述的期望性能。概述本公开涉及适用于高水通量应用的GO膜组合物。GO膜组...
【技术保护点】
1.一种膜，所述膜包含：多孔基材；和氧化石墨烯层，其包含与所述多孔基材流体连通的任选取代的交联氧化石墨烯；其中所述任选取代的交联氧化石墨烯包含任选取代的氧化石墨烯和用下式表示的交键：
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.17 US 62/268,835;2016.05.20 US 62/339,5891.一种膜，所述膜包含：多孔基材；和氧化石墨烯层，其包含与所述多孔基材流体连通的任选取代的交联氧化石墨烯；其中所述任选取代的交联氧化石墨烯包含任选取代的氧化石墨烯和用下式表示的交键：其中R是H、CO2H、CO2Li、CO2Na或CO2K。2.权利要求1所述的膜，其中所述交键是：3.权利要求1或2所述的膜，其中所述多孔基材包含聚合物或中空纤维。4.权利要求1、2或3所述的膜，其中所述任选取代的氧化石墨烯包含片晶。5.权利要求4所述的膜，其中所述片晶的尺寸为约0.05μm至约50μm。6.权利要求1、2、3、4或5所述的膜，其中所述任选取代的交联氧化石墨烯为约20原子％至约90原子％的碳。7.权利要求1、2、3、4或5所述的膜，其中所述任选取代的交联氧化石墨烯材料为约1原子％至约20原子％的氮。8.权利要求1、2、3、4或5所述的膜，其中所述任选取代的交联氧化石墨烯材料为约3原子％至约6原子％的氮。9.权利要求1、2、3、4或5所述的膜，其中所述任选取代的交联氧化石墨烯材料为约5原子％至约15原子％的氮。10.权利要求1、2、3、4或5所述的膜，其中所述任选取代的交联氧化石墨烯材料为约9原子％至约13原子％的氮。11.权利要求1、2、3、4或5所述的膜，其中所述任选取代的交联氧化石墨烯材料为约10原子％至约12原子％的氮。12.权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11所述的膜，其中所述任选取代的交联氧化石墨烯是通过如下制备的：使任选取代的间苯二胺(MPD)与任选取代的氧化石墨烯(GO)反应，其中所述任选取代的间苯二胺与所述任选取代的氧化石墨烯的重量比(MPD/GO)在约0.1至约100的范围内。13.权利要求12所述的膜，其中所述任选取代的间苯二胺与所述任选取代的氧化石墨烯的重量比(MPD/GO)在1至10的范围内。14.权利要求13所述的膜，其中所述任选取代的间苯二胺与所述任选取代的氧化石墨烯的重量比(MPD/GO)为约1、约3或约7。15.权利要求13所述的膜，其中所述任选取代的间苯二胺与所述任选取代的氧化石墨烯的重量比(MPD/GO)为约3或约7。16.权利要求13所述的膜，其中所述任选取代的间苯二胺与所述任选取代的氧化石墨烯的重量比(MPD/GO)为约7。17.权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或16所述的膜，其中所述任选取代的氧化石墨烯是非官能化的氧化石墨烯、还原型氧化石墨烯、官能化的氧化石墨烯、官能化的还原型氧化石墨烯或其组合。18.权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或16所述的膜，其还包含截盐层。19.权利要求18所述的膜，其中所述截盐层布置在所述氧化石墨烯层上。20.权利要求18或19所述的膜，其中所述截盐层包含通过使间苯二胺与均苯三甲酰氯反应而制备的聚酰胺。21.权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20所述的膜，其中所述膜还包含保护层，其中所述保护层包含亲水...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑世俊，北原勇，小泓诚，王鹏，克雷格·罗杰·巴特尔斯，山代祐司，广濑雅彦，能见俊祐，林伟平，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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