一种多孔石墨烯接枝聚砜高通量气体分离膜材料及制法制造技术

技术编号:28594802 阅读:27 留言:0更新日期:2021-05-28 15:45
本发明专利技术涉及气体分离膜技术领域,且公开了一种多孔石墨烯接枝聚砜高通量气体分离膜材料,通过叠氮反应在聚砜表面引入叠氮基团,最后进行炔‑叠氮点击化反应在聚砜上接枝了多孔石墨烯,得到了多孔石墨烯接枝聚砜高通量气体分离膜材料,由于使用化学接枝的方式,而不是物理共混,因此分离膜具有非常好的结构稳定性,同时具有非常好的分散性,克服了石墨烯的团聚问题,避免材料在使用中导致石墨烯脱落形成缺陷,经过多孔化处理的石墨烯具有丰富的多孔结构,超高的比表面积,在接枝聚砜膜之后改善了聚砜膜的孔结构,加快了气体在膜内传输过程,提高了气通量,同时没有影响膜的气体选择性,提高了分离膜的实际应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔石墨烯接枝聚砜高通量气体分离膜材料及制法
本专利技术涉及气体分离膜
,具体为一种多孔石墨烯接枝聚砜高通量气体分离膜材料及制法。
技术介绍
聚砜膜是一种主链含有砜基和亚芳基的热塑性树脂膜,由于主链上的砜基使其具刚性大、耐磨、耐腐蚀、热稳定性好与高强度等优点,这些优点很好的弥补了传统膜材料热稳定性差以及强度较低的缺点,因而被广泛的应用于各个领域,聚砜分为三种,双酚A聚砜、聚芳砜与聚醚砜,其中双酚A聚砜材料,不仅具有良好的耐酸碱性,并且在作为膜材料时,由于内孔具有微孔结构并且拥有较高的孔隙率,以及非常好的气体选择性,在气体分离领域具有非常好的应用前景。气体分离膜,是一项近期发展十分迅速的新技术,通过膜对不同气体分子的透过率与选择性不同,可以从混合气体中分离某种气体,具有非常高的应用潜力,而聚砜作为聚合物膜的中的一员在做气体分离膜时,同样不具备孔道结构,主要是溶解扩散机理进行分离,虽然具备高选择性,但气体通量较小,限制了其实际应用能力,而石墨烯作为一种孔道丰富的纳米材料,与聚砜复合便能很好的解决气体通量的问题,但是物理混合在复杂条本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多孔石墨烯接枝聚砜高通量气体分离膜材料,其特征在于:所述的一种多孔石墨烯接枝聚砜高通量气体分离膜材料制备方法包括以下步骤:/n(1)将氧化石墨烯加入到氯化钠溶液中,超声分散后,进行冷冻干燥,再置于真空管式炉中,高温煅烧,浸泡除杂,冷冻干燥,得到多孔氧化石墨烯;/n(2)将多孔氧化石墨烯加入到N,N-二甲基酰胺溶剂中,磁力搅拌,再加入炔丙胺、N,N’-二环己基碳酰亚胺与4-二甲氨基吡啶,室温搅拌反应12-24h,超声纯化,冷冻干燥,得到炔基化多孔石墨烯;/n(3)将聚砜溶解于氯仿溶液中,在加入多聚甲醛、四氯化锡与三甲基氯硅烷,加热回流反应,加入甲醇沉淀,抽滤洗涤,真空干燥,得到氯甲基化聚...

【技术特征摘要】
1.一种多孔石墨烯接枝聚砜高通量气体分离膜材料,其特征在于:所述的一种多孔石墨烯接枝聚砜高通量气体分离膜材料制备方法包括以下步骤:
(1)将氧化石墨烯加入到氯化钠溶液中,超声分散后,进行冷冻干燥,再置于真空管式炉中,高温煅烧,浸泡除杂,冷冻干燥,得到多孔氧化石墨烯;
(2)将多孔氧化石墨烯加入到N,N-二甲基酰胺溶剂中,磁力搅拌,再加入炔丙胺、N,N’-二环己基碳酰亚胺与4-二甲氨基吡啶,室温搅拌反应12-24h,超声纯化,冷冻干燥,得到炔基化多孔石墨烯;
(3)将聚砜溶解于氯仿溶液中,在加入多聚甲醛、四氯化锡与三甲基氯硅烷,加热回流反应,加入甲醇沉淀,抽滤洗涤,真空干燥,得到氯甲基化聚砜;
(4)将氯甲基化聚砜溶于N,N-二甲基酰胺溶剂中,加入叠氮化钠,加热回流反应,甲醇和蒸馏水进行萃取、抽滤洗涤、真空干燥,得到叠氮化聚砜;
(5)将炔基化多孔石墨烯与叠氮化聚砜加入N,N二甲基酰胺溶剂中,再加入硫酸亚铜与坏血酸钠,加热反应,沉淀过滤洗涤,倒入聚四氟乙烯模具中,刮制成膜,真空干燥,得到多孔石墨烯接枝聚砜高通量气体分离膜材料。


2.据...

【专利技术属性】
技术研发人员:邹小平
申请(专利权)人:桐乡市艾维科技有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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