纳米孔石墨烯分离膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种纳米孔石墨烯分离膜及其制备方法，包括：将聚合物置于溶剂中溶解，得到铸膜液；将所述铸膜液涂覆于石墨烯薄膜表面，得到预处理结构；对预处理结构进行固化处理，形成支撑层于石墨烯薄膜表面，得到复合膜；及对复合膜进行等离子体刻蚀，得到纳米孔石墨烯分离膜。该方法工艺简单、无需添加剂，所得纳米孔石墨烯分离膜具有高通量、高选择性和强度高的优势，作为气液分离膜综合性能优异，可有效解决膜润湿和膜污染的问题，适合大规模的气液分离应用。

【技术实现步骤摘要】
纳米孔石墨烯分离膜及其制备方法
本专利技术涉及材料制备
，具体涉及一种纳米孔石墨烯分离膜及其制备方法。
技术介绍
芯片、集成电路、高端医疗器械和高性能传感器的制造和生产技术一直是我国当前研究的重点。气液分离作为芯片和集成电路生产工艺中超纯水制备、医疗器械中膜肺氧合器制造、高端传感器和检测设备开发的核心技术备受关注。与传统气液分离工艺相比膜技术用于气液分离具有节能降耗、环境友好的优势，又因聚合物基膜良好的加工性能和较低的成本，故已成为商用气液分离膜的主流产品和研究热点。目前，用于气液分离的传统聚合物基膜一般由聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚砜(PS)、聚醚酰亚胺(PEI)等疏水性高分子材料制成。由于聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯材料在溶剂中的不溶性，通常采用熔融挤压和拉伸法制膜，膜产品表现出低孔隙率和高传质阻力，限制了气液分离效率。现今聚合物分离膜制备方法难以做到均匀的孔径分布，实现气液分离效果多数是基于膜孔径大小和疏水性的耦合作用。当膜产品孔径过小时，膜的渗透性能严重下降；孔径过大或疏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米孔石墨烯分离膜的制备方法，其特征在于，包括：/n将聚合物置于溶剂中溶解，得到铸膜液；/n将所述铸膜液涂覆于石墨烯薄膜表面，得到预处理结构；/n对所述预处理结构进行固化处理，形成支撑层于所述石墨烯薄膜表面，得到复合膜；及/n对所述复合膜进行等离子体刻蚀，得到所述纳米孔石墨烯分离膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米孔石墨烯分离膜的制备方法，其特征在于，包括：
将聚合物置于溶剂中溶解，得到铸膜液；
将所述铸膜液涂覆于石墨烯薄膜表面，得到预处理结构；
对所述预处理结构进行固化处理，形成支撑层于所述石墨烯薄膜表面，得到复合膜；及
对所述复合膜进行等离子体刻蚀，得到所述纳米孔石墨烯分离膜。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯薄膜通过化学气相沉积法、机械剥离法、氧化石墨还原法和外延生长法中的一种或多种方法制得。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯薄膜为多层石墨烯薄膜或单层石墨烯薄膜。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯薄膜通过化学气相沉积法生长于金属基底表面，所述复合膜进行等离子体刻蚀前，刻蚀去除所述金属基底。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固化处理包括将所述预处理结构进行凝胶处理和/或凝固浴；所述凝胶处理的温度为25℃～95℃，所述凝胶处理的湿度为25％～95％，所述凝胶处理的时间为1min～120min；所述凝固浴的温度为25℃～55℃，所述凝固浴的时间为10min～120min。


6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物选自聚偏氟乙烯、聚醚砜树脂和聚苯乙烯中的一种或多种，所述聚合物的重均分...

【专利技术属性】
技术研发人员：王路达，张东旭，侯丹丹，张盛萍，姚阿艳，孙佳月，王文轩，
申请(专利权)人：北京石墨烯研究院，北京大学，
类型：发明
国别省市：北京;11