一种添加改性石墨烯的水处理管式膜复合材料制造技术

本发明专利技术公开了一种添加改性石墨烯的水处理管式膜复合材料，该管式膜包括管式支撑体以及涂覆在管式支撑体外表面的溶胶；所述管式支撑体的成分包括氧化铝、过氧化钠粉末、甲基丙烯酸甲酯树脂、聚偏氟乙烯、助烧剂、聚氨酯、羟丙基甲基纤维素；所述溶胶的成分包括：活性炭、改性石墨烯、异丙醇铝、絮凝剂、纳米二氧化硅粉末、聚合氯化铝铁、低聚3‑氨丙基三乙氧基硅烷、纳米碳化钨、钢纤维、羟丙基甲基纤维素、高岭土、纳米氧化锌粉末、钛酸四丁酯。本发明专利技术组分配制合理科学，原料易得，制造成本低，吸附能力大大增强，提高了水处理效果和效率。

A water treatment tubular membrane composite with modified graphene

【技术实现步骤摘要】
一种添加改性石墨烯的水处理管式膜复合材料
本专利技术涉及水处理
，尤其涉及一种添加改性石墨烯的水处理管式膜复合材料。
技术介绍
随着社会的不断发展，环境污染问题越来越受到大家的关注。工业污染、生活污水的不断排放对水资源产生了巨大的威胁，水资源短缺问题不断突出。膜处理技术作为21世纪饮用水处理的优选技术，与常规水处理技术比较，具有能耗低、分离效率高、工艺简单、无需投加添加剂、不影响人体健康等优点，在水处理、资源保护、化工分离等领域得到广泛应用。膜分离需要的跨膜压差一般为0.5～2.0MPa，比用反渗透膜达到同样的渗透能量所必需施加的压差低0.5～3MPa。根据操作压力和分离界限，可以定性地将NF排在反渗透和超滤之间，有时也把NF称为低压反渗透或疏松反渗透。20世纪70年代J.E.Cadotte研究NS-300膜，即为研究NF膜的开始。当时，以色列脱盐公司用"混合过滤来表示介于反渗透与超滤之间的膜分离过程，后来美国的公司把这种膜技术称为纳滤，一直沿用至今。纳滤膜分离是利用膜对混合物中各组分的选择渗透作用性能的差异，以外界能量或化学位差为推动力对双组分或多组分混合的气体或液体进行分离、分级、提纯和富集的方法。膜孔径处于纳米级，适宜于分离分子量在100～1000，分子尺寸约为1nm的溶解组分的膜工艺被称为纳滤。石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。石墨烯的化学性质与石墨类似，石墨烯可以吸附并脱附各种原子和分子。当这些原子或分子作为给体或受体时可以改变石墨烯载流子的浓度，而石墨烯本身却可以保持很好的导电性。但当吸附其他物质时，如H+和OH-时，会产生一些衍生物，使石墨烯的导电性变差，但并没有产生新的化合物。因此，可以利用石墨来推测石墨烯的性质。例如石墨烷的生成就是在二维石墨烯的基础上，每个碳原子多加上一个氢原子，从而使石墨烯中sp2碳原子变成sp3杂化。可以在实验室中通过化学改性的石墨制备的石墨烯的可溶性片段。本专利技术利用石墨烯特有的性能并对其改性来提供一种添加改性石墨烯的水处理管式膜复合材料，水处理效果好。
技术实现思路
为克服上述不足，本专利技术提供一种添加改性石墨烯的水处理管式膜复合材料。本专利技术是采取以下技术方案来实现的：一种添加改性石墨烯的水处理管式膜复合材料，该管式膜包括管式支撑体以及涂覆在管式支撑体外表面的溶胶；所述管式支撑体的成分包括氧化铝、过氧化钠粉末、甲基丙烯酸甲酯树脂、聚偏氟乙烯、助烧剂、聚氨酯、羟丙基甲基纤维素；所述管式支撑体的成分含量为：氧化铝34-36重量份、过氧化钠粉末2-10重量份、聚偏氟乙烯62-64重量份、助烧剂2-6重量份、聚氨酯4-8重量份、羟丙基甲基纤维素2-6重量份；所述溶胶的成分包括：活性炭、改性石墨烯、异丙醇铝、絮凝剂、纳米二氧化硅粉末、聚合氯化铝铁、低聚3-氨丙基三乙氧基硅烷、纳米碳化钨、钢纤维、羟丙基甲基纤维素、高岭土、纳米氧化锌粉末、钛酸四丁酯；所述溶胶的成分含量为：活性炭120-140重量份、改性石墨烯12-18重量份、异丙醇铝21-25重量份、絮凝剂4-10重量份、纳米二氧化硅粉末1-3重量份、聚合氯化铝铁7-13重量份、低聚3-氨丙基三乙氧基硅烷6-10重量份、纳米碳化钨1-5重量份、钢纤维1-3重量份、羟丙基甲基纤维素1-3重量份、纳米氧化锌粉末2-4重量份、钛酸四丁酯3-5重量份。进一步地，所述改性石墨烯为表面带有聚硅氧烷基的氧化石墨烯。进一步地，所述助烧剂为纳米二氧化钛。进一步地，所述絮凝剂为阳离子聚丙烯酰胺。进一步地，所述管式支撑体是通过将氧化铝、过氧化钠粉末、甲基丙烯酸甲酯树脂、聚偏氟乙烯、助烧剂、聚氨酯、羟丙基甲基纤维素混合后烧结制成。进一步地，所述管式支撑体的成分含量为：氧化铝35重量份、过氧化钠粉末6重量份、聚偏氟乙烯63重量份、助烧剂4重量份、聚氨酯5重量份、羟丙基甲基纤维素4重量份。进一步地，所述溶胶的成分含量为：活性炭130重量份、改性石墨烯15重量份、异丙醇铝23重量份、絮凝剂7重量份、纳米二氧化硅粉末2重量份、聚合氯化铝铁10重量份、低聚3-氨丙基三乙氧基硅烷8重量份、纳米碳化钨3重量份、钢纤维2重量份、羟丙基甲基纤维素2重量份、纳米氧化锌粉末3重量份、钛酸四丁酯4重量份。综上所述本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提出一种添加改性石墨烯的水处理管式膜复合材料，组分配制合理科学，原料易得，制造成本低，利用石墨烯特有的性能并对其改性，加上活性炭、絮凝剂、异丙醇铝等组分的加入，制得的管式膜复合材料，吸附能力大大增强，对水中含有的许多固体表面和溶解物质有良好的粘附力，有效保证管式膜复合材料的水处理能力，提高了水处理效果和效率，同时，不会产生二次污染，还具备抗冲击、耐高温、耐腐蚀等性能，适合于大批量生产制造。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。实施例1一种添加改性石墨烯的水处理管式膜复合材料一种添加改性石墨烯的水处理管式膜复合材料，该管式膜包括管式支撑体以及涂覆在管式支撑体外表面的溶胶；所述管式支撑体的成分包括氧化铝、过氧化钠粉末、甲基丙烯酸甲酯树脂、聚偏氟乙烯、助烧剂、聚氨酯、羟丙基甲基纤维素；所述管式支撑体的成分含量为：氧化铝34重量份、过氧化钠粉末2重量份、聚偏氟乙烯62重量份、助烧剂2重量份、聚氨酯4重量份、羟丙基甲基纤维素2重量份；所述溶胶的成分包括：活性炭、改性石墨烯、异丙醇铝、絮凝剂、纳米二氧化硅粉末、聚合氯化铝铁、低聚3-氨丙基三乙氧基硅烷、纳米碳化钨、钢纤维、羟丙基甲基纤维素、高岭土、纳米氧化锌粉末、钛酸四丁酯；所述溶胶的成分含量为：活性炭120重量份、改性石墨烯12重量份、异丙醇铝21重量份、絮凝剂4重量份、纳米二氧化硅粉末1重量份、聚合氯化铝铁7重量份、低聚3-氨丙基三乙氧基硅烷6重量份、纳米碳化钨1重量份、钢纤维1重量份、羟丙基甲基纤维素1重量份、纳米氧化锌粉末2重量份、钛酸四丁酯3重量份。作为本专利技术的优先方案，本专利技术所述改性石墨烯为表面带有聚硅氧烷基的氧化石墨烯。作为本专利技术的优先方案，本专利技术所述助烧剂为纳米二氧化钛。所述絮凝剂为阳离子聚丙烯酰胺。作为本专利技术的优先方案，本专利技术所述管式支撑体是通过将氧化铝、过氧化钠粉末、甲基丙烯酸甲酯树脂、聚偏氟乙烯、助烧剂、聚氨酯、羟丙基甲基纤维素混合后烧结制成。实施例2一种添加改性石墨烯的水处理管式膜复合材料一种添加改性石墨烯的水处理管式膜复合材料，该管式膜包括管式支撑体以及涂覆在管式支撑体外表面的溶胶；所述管式支撑体的成分包括氧化铝、过氧化钠粉末、甲基丙烯酸甲酯树脂、聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种添加改性石墨烯的水处理管式膜复合材料，其特征在于：该管式膜包括管式支撑体以及涂覆在管式支撑体外表面的溶胶；/n所述管式支撑体的成分包括氧化铝、过氧化钠粉末、甲基丙烯酸甲酯树脂、聚偏氟乙烯、助烧剂、聚氨酯、羟丙基甲基纤维素；/n所述管式支撑体的成分含量为：氧化铝34-36重量份、过氧化钠粉末2-10重量份、聚偏氟乙烯62-64重量份、助烧剂2-6重量份、聚氨酯4-8重量份、羟丙基甲基纤维素2-6重量份；/n所述溶胶的成分包括：活性炭、改性石墨烯、异丙醇铝、絮凝剂、纳米二氧化硅粉末、聚合氯化铝铁、低聚3- 氨丙基三乙氧基硅烷、纳米碳化钨、钢纤维、羟丙基甲基纤维素、高岭土、纳米氧化锌粉末、钛酸四丁酯；/n所述溶胶的成分含量为：活性炭120-140重量份、改性石墨烯12-18重量份、异丙醇铝21-25重量份、絮凝剂4-10重量份、纳米二氧化硅粉末1-3重量份、聚合氯化铝铁7-13重量份、低聚3- 氨丙基三乙氧基硅烷6-10重量份、纳米碳化钨1-5重量份、钢纤维1-3重量份、羟丙基甲基纤维素1-3重量份、纳米氧化锌粉末2-4重量份、钛酸四丁酯3-5重量份。/n

【技术特征摘要】
1.一种添加改性石墨烯的水处理管式膜复合材料，其特征在于：该管式膜包括管式支撑体以及涂覆在管式支撑体外表面的溶胶；
所述管式支撑体的成分包括氧化铝、过氧化钠粉末、甲基丙烯酸甲酯树脂、聚偏氟乙烯、助烧剂、聚氨酯、羟丙基甲基纤维素；
所述管式支撑体的成分含量为：氧化铝34-36重量份、过氧化钠粉末2-10重量份、聚偏氟乙烯62-64重量份、助烧剂2-6重量份、聚氨酯4-8重量份、羟丙基甲基纤维素2-6重量份；
所述溶胶的成分包括：活性炭、改性石墨烯、异丙醇铝、絮凝剂、纳米二氧化硅粉末、聚合氯化铝铁、低聚3-氨丙基三乙氧基硅烷、纳米碳化钨、钢纤维、羟丙基甲基纤维素、高岭土、纳米氧化锌粉末、钛酸四丁酯；
所述溶胶的成分含量为：活性炭120-140重量份、改性石墨烯12-18重量份、异丙醇铝21-25重量份、絮凝剂4-10重量份、纳米二氧化硅粉末1-3重量份、聚合氯化铝铁7-13重量份、低聚3-氨丙基三乙氧基硅烷6-10重量份、纳米碳化钨1-5重量份、钢纤维1-3重量份、羟丙基甲基纤维素1-3重量份、纳米氧化锌粉末2-4重量份、钛酸四丁酯3-5重量份。


2.根据权利要求1所述的一种添加改性石墨烯的水处理管式膜复合材料，其特征在于：所述改性石墨烯为表面带有聚硅氧烷基的氧化石墨烯。

【专利技术属性】
技术研发人员：宋佳潞，
申请(专利权)人：柳州新开超华科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45