一种纳米金刚石掺杂氧化石墨烯复合膜及制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种纳米金刚石掺杂氧化石墨烯复合膜及制备方法和应用，属于氧化石墨烯复合膜技术领域。本发明专利技术通过热处理将氨基化的纳米金刚石与氧化石墨烯片层上的羧基发生缩合交联反应，使其稳定地分散在氧化石墨烯片层中间，再将其涂覆在疏水微孔基膜一侧，制得纳米金刚石掺杂氧化石墨烯复合膜。意外的发现可以通过化学反应形成纳米金刚石与氧化石墨烯的稳定结合，增强了复合膜机械和化学稳定性，平均孔径和导热系数明显提高，有效的提高了蒸馏膜的水通量。同时可以调控膜表面的亲疏水性和表面电荷，可以提升膜蒸馏过程中的抗污染性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米金刚石掺杂氧化石墨烯复合膜及制备方法和应用


[0001]本专利技术属于氧化石墨烯复合膜
，具体涉及一种纳米金刚石掺杂氧化石墨烯复合膜及制备方法和应用。

技术介绍

[0002]传统疏水微孔膜应用于膜蒸馏过程时存在膜通量低，易污染等问题，制约了其工业化应用。氧化石墨烯的纳米层间结构可以显著提高水分子的传递速度，将氧化石墨烯涂覆在疏水膜表面形成亲水
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疏水复合膜可以显著提高膜蒸馏过程的水通量。但是传统方法制备的氧化石墨烯膜，氧化石墨烯片层间距小，而且容易在水中发生溶胀，不利于膜通量和运行稳定性的进一步提高。
[0003]纳米金刚石中碳原子以sp3形式存在，具有截短的八面体结构，其颗粒直径一般在2～8nm之间，机械和化学稳定性强。此外纳米金刚石导热系数超过2000W/mK，具有很好的导热性能。将纳米金刚石掺杂到氧化石墨烯中制备亲水
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疏水复合膜，可以提高氧化石墨烯亲水层孔隙率和传热效率，促进通量提高，因此，开发纳米金刚石掺杂氧化石墨烯复合膜制备技术，对于进一步推动膜蒸馏技术发展具有重要意义。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米金刚石掺杂氧化石墨烯复合膜的制备方法，其特征在于：通过热处理将氨基化的纳米金刚石与氧化石墨烯片层上的羧基发生缩合交联反应，使其稳定地分散在氧化石墨烯片层中间，再将其涂覆在疏水微孔基膜一侧，制得纳米金刚石掺杂氧化石墨烯复合膜。2.根据权利要求1所述的一种纳米金刚石掺杂氧化石墨烯复合膜的制备方法，其特征在于：所述疏水微孔基膜为PTFE，PVDF，PP聚合物疏水微孔基膜。3.根据权利要求1所述的一种纳米金刚石掺杂氧化石墨烯复合膜的制备方法，其特征在于：所述氨基化的纳米金刚石与氧化石墨烯片层上的羧基发生缩合交联反应，具体包括以下步骤：将无水乙醇、纳米金刚石颗粒与去离子水混合，然后超声、离心多次，再用无水丙酮洗涤多次并离心处理；将处理过的纳米金刚石颗粒中加入酮类有机溶剂和羰基咪唑偶联剂，震荡1～2小时，离心并在60℃干燥，得到固体粉末；将干燥后的固体粉末加入乙二胺，超声1～2小时，再加入氧化石墨烯分散液，在水浴条件下搅拌8～12小时，即得到纳米金刚石与氧化石墨烯交联溶液，采用刮膜机将该溶液涂覆于疏水微孔基膜上，阴干24小时后，即为纳米金...

【专利技术属性】
技术研发人员：李剑锋，孙楠，任静，杜志平，赵华章，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：