一种褶皱氧化石墨烯/纳米纤维复合膜及其制备方法和应用技术

技术编号:24336857 阅读:31 留言:0更新日期:2020-06-02 22:42
本发明专利技术提供一种褶皱氧化石墨烯/纳米纤维复合膜及其制备方法和应用。所述褶皱氧化石墨烯/纳米纤维复合膜的制备方法为将高分子纺丝溶液和氧化石墨烯分散液结合到支撑层表面得到复合膜,再将所述复合膜进行热处理或化学处理,制得所述褶皱氧化石墨烯/纳米纤维复合膜;所述高分子纺丝溶液使用静电纺丝方法与所述支撑层结合,所述氧化石墨烯分散液使用静电喷雾方法与所述支撑层结合。静电喷雾方法将氧化石墨烯收缩成三维的“氧化石墨烯团”,作为间隔材料分散于纳米纤维网络间,减小纳米纤维的密堆积概率,改善静电纺纳米纤维膜的孔隙率,增加所得复合膜的吸附能力。

A novel folded graphene oxide / nanofiber composite film and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种褶皱氧化石墨烯/纳米纤维复合膜及其制备方法和应用
本专利技术涉及吸附分离材料的制备领域,具体涉及纳米纤维复合膜的制备方法,尤其涉及一种褶皱氧化石墨烯/纳米纤维复合膜及其制备方法和应用。
技术介绍
随着经济的快速发展,工业废水大量排放,重金属和有机污染物污染事故频发,清洁水资源日趋短缺,严重制约了社会的可持续发展。大多数污染物难以生物降解,可在生物体内积累,并在食物链中经生物富集、浓缩而传递,对生态环境和人类健康构成严重的威胁。科学家们已经开发出许多治理水中污染物的方法,包括离子交换、化学沉淀、膜分离法和吸附法等。其中,吸附法具有操作简单、能耗低和成本低等优点,是一种高效且应用广泛的去除方法。吸附法中吸附剂起决定作用,常用的吸附剂有活性炭、硅藻土、活性氧化铝、纳米材料、多孔材料以及纤维素、壳聚糖和其他改性高分子材料,然而,在实际应用过程中,无机粉体和纳米颗粒容易流失,造成潜在的二次污染,一般高分子材料需经过功能化改性才具有较好的吸附效果,而化学改性的过程复杂、成本较高。其中,纳米纤维材料作为一种有极大的比表面积的吸附材料,有着较强的吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种褶皱氧化石墨烯/纳米纤维复合膜的制备方法,其特征在于,包括步骤如下:/n将高分子纺丝溶液和氧化石墨烯分散液结合到支撑层表面得到复合膜,再将所述复合膜进行热处理或化学处理,制得所述褶皱氧化石墨烯/纳米纤维复合膜;/n所述高分子纺丝溶液使用静电纺丝方法与所述支撑层结合,所述氧化石墨烯分散液使用静电喷雾方法与所述支撑层结合。/n

【技术特征摘要】
1.一种褶皱氧化石墨烯/纳米纤维复合膜的制备方法,其特征在于,包括步骤如下:
将高分子纺丝溶液和氧化石墨烯分散液结合到支撑层表面得到复合膜,再将所述复合膜进行热处理或化学处理,制得所述褶皱氧化石墨烯/纳米纤维复合膜;
所述高分子纺丝溶液使用静电纺丝方法与所述支撑层结合,所述氧化石墨烯分散液使用静电喷雾方法与所述支撑层结合。


2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述高分子纺丝溶液中高分子材料为醋酸纤维素、壳聚糖、聚乙烯醇、聚苯乙烯吡咯烷酮、聚偏氟乙烯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸、聚己内酯、聚碳酸酯、聚苯胺、聚丙烯腈、聚砜、聚醚砜、聚苯乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯中的任意一种或两种以上的组合;
优选地,所述高分子材料的质量浓度为1~20%;
优选地,所述高分子纺丝溶液的溶剂为水、乙醇、丙酮、四氢呋喃、甲酸、正丁醇、1,4-二氧六环、异丙醇、N-甲基吡咯烷酮、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或醋酸中的任意一种或两种以上的组合。


3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述氧化石墨烯分散液中氧化石墨烯的质量浓度为0.01~1%;
优选地,所述氧化石墨烯分散液中的分散剂为水、乙醇、丙酮、四氢呋喃、甲酸、正丁醇、1,4-二氧六环、异丙醇、N-甲基吡咯烷酮、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或醋酸中的任意一种或两种以上的组合。


4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于,所述支撑层为聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维、碳纤维、玻璃纤维或棉麻织物中的任意一种或两种以上的组合,优选为聚酯纤维。


5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法,其特征在于,所述静电纺丝方法使用的电压为8~30kV;
优选地,所述静电纺丝方法中高分子纺丝溶液的流速为0.1~6mL/h;
优选地,所述静电纺丝方法的接收距离为5~15cm;
优选地,所述静电喷雾方法使用的电压为8~30kV;
优选地,所述静电喷雾方法中氧化石墨烯分散液的流速为0.5~5mL/h;
优选地,所述静电喷雾方法的接收距...

【专利技术属性】
技术研发人员:李望良李艳香王莹
申请(专利权)人:中国科学院过程工程研究所
类型:发明
国别省市:北京;11

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