一种功能性石墨烯聚丙烯腈中空纤维膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种功能性石墨烯聚丙烯腈中空纤维膜及其制备方法，其原料包含：聚丙烯腈粉20％～50％，氧化石墨烯溶液0.1％～15％，改性剂0.1％～1％，致孔剂10％～20％，溶剂30％～60％。制备方法包含：步骤1，称取原料；步骤2，制备功能性石墨烯浆料；步骤3，将浆料和改性剂加入DMF溶剂中，加入聚丙烯腈粉、致孔剂，制备铸膜液；步骤4，将铸膜液加入到反应釜中，采用干湿法纺丝，纺出膜丝先经过空气通道，再进入凝固浴，经水洗后于室温下浸泡在去离子水萃取浴中；步骤5，将产物在水浴中进行两次拉伸，再进行干燥。本发明专利技术制备的纤维膜强度高，过滤效率高，能够去除水中的细菌和病原体。

A Functional Graphene Polyacrylonitrile Hollow Fiber Membrane and Its Preparation Method

The invention discloses a functional graphene polyacrylonitrile hollow fiber membrane and a preparation method thereof. The raw materials include: polyacrylonitrile powder 20%-50%, graphene oxide solution 0.1%-15%, modifier 0.1%-1%, porogen 10%-20%, solvent 30%-60%. The preparation method includes: step 1, weighing raw materials; step 2, preparing functional graphene slurry; step 3, adding slurry and modifier into DMF solvent, adding polyacrylonitrile powder and pore-forming agent to prepare casting film liquid; step 4, adding casting film liquid into reaction kettle, using dry-wet spinning, spinning film filament first through air channel, then into coagulation bath, after water washing, then soaking at room temperature. In the deionized water extraction bath, step 5, the product is stretched twice in the water bath, and then dried. The fiber membrane prepared by the invention has high strength, high filtration efficiency and can remove bacteria and pathogens in water.

【技术实现步骤摘要】
一种功能性石墨烯聚丙烯腈中空纤维膜及其制备方法
本专利技术涉及一种纤维膜及其制备方法，具体地，涉及一种功能性石墨烯聚丙烯腈中空纤维膜及其制备方法。
技术介绍
石墨烯是从石墨中剥离出来的单层碳原子材料，由碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构，它是人类已知的厚度最薄、质地最坚硬、导电性最好的材料。石墨烯具有优异的力学、光学和电学性质，结构非常稳定，迄今为止研究者尚未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况，碳原子之间的链接非常柔韧，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍，如果用石墨烯制成包装袋，它将能承受大约两吨重的物品，几乎完全透明，却极为致密，不透水、不透气，即使原子尺寸最小的氦气也无法通过，导电性能好，石墨烯中电子的运动速度达到了光速的1/300，导电性超过了任何传统的导电材料，化学性质类似石墨表面，可以吸附和脱附各种原子和分子，还有抵御强酸强碱的能力。同时石墨烯还具有优异的抗菌功能，应用在净水中空纤维膜中，可有效避免细菌滋生，防止二次污染。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种纤维膜及其制备方法，制备的纤维膜强度高、过滤效率高，工艺简单易操作，成本低廉，经济效益高，适合大规本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功能性石墨烯聚丙烯腈中空纤维膜，其特征在于，所述的中空纤维膜的原料按质量百分比计包含：聚丙烯腈粉20％～50％，氧化石墨烯溶液0.1％～15％，改性剂0.1％～1％，致孔剂10％～20％，溶剂30％～60％。

【技术特征摘要】
1.一种功能性石墨烯聚丙烯腈中空纤维膜，其特征在于，所述的中空纤维膜的原料按质量百分比计包含：聚丙烯腈粉20％～50％，氧化石墨烯溶液0.1％～15％，改性剂0.1％～1％，致孔剂10％～20％，溶剂30％～60％。2.如权利要求1所述的功能性石墨烯聚丙烯腈中空纤维膜，其特征在于，所述的氧化石墨烯溶液通过氧化石墨烯和去离子水制备；所述的氧化石墨烯的石墨烯是采用机械剥离法、液相剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法的方法制备的任意一种。3.如权利要求1所述的功能性石墨烯聚丙烯腈中空纤维膜，其特征在于，所述的改性剂为包含聚乙烯醇、木质磺酸钠、聚乙烯吡络烷酮的混合物，其质量比为1∶(1～2)∶(2～3)。4.如权利要求1所述的功能性石墨烯聚丙烯腈中空纤维膜，其特征在于，所述的致孔剂包含无机盐、聚乙二醇、氰基丙烯酸乙酯中的任意一种或多种。5.如权利要求1所述的功能性石墨烯聚丙烯腈中空纤维膜，其特征在于，所述的溶剂为DMF。6.一种如权利要求1～5中任意一项所述的功能性石墨烯聚丙烯腈中空纤维膜的制备方法，其特征在于，所述的方法包含：步骤1，按比例称取各原料；步骤2，制备氧化石墨烯溶液，得到功能性石墨烯浆料；步骤3，将步骤2所得的功能性石墨烯浆料和改性剂加入DMF溶剂中，经过搅拌、超声，再加入聚丙烯腈粉、致孔剂，溶胀，然后升温，再进行搅拌，制备铸膜液；步骤4，将步骤3制得的铸膜液，加入到反应釜中，进行过滤、脱泡，去除不溶物、气泡和杂质，开始排料，采用干湿法纺丝，纺出膜丝先经过空气通道，再进入凝固浴，经水洗后，于室温下浸泡在去离子水萃取浴中；步骤5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘少华，林忠义，
申请(专利权)人：常州兴烯石墨烯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32