一种CNTs@rGO杂化聚二甲基硅氧烷膜、制备方法与应用技术

一种CNTs@rGO杂化聚二甲基硅氧烷膜、制备方法与应用，涉及膜分离技术和新材料领域，制备方法包括配制铸膜液、刮制平板膜、热交联。非离子型表面活性剂分子链缠绕在CNTs一维纳米线与rGO二维纳米片表面，提供了表面电荷排斥作用和空间位阻排斥作用，阻止了CNTs与rGO的团聚；同时，作为“桥梁”促进了CNTs在rGO表面的吸附，在PDMS膜中原位自组装形成CNTs@rGO三维层状堆叠结构。该三维纳米结构对有机溶剂分子具有较强的吸附性能，其在PDMS膜中的均匀分散为有机溶剂提供了选择性渗透通道，大幅度提高了PDMS膜的渗透汽化性能，极具应用前景。极具应用前景。极具应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种CNTs@rGO杂化聚二甲基硅氧烷膜、制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及膜分离技术和新材料领域，具体是涉及一种CNTs@rGO杂化聚二甲基硅氧烷膜、制备方法与应用。

技术介绍

[0002]低浓度有机溶剂回收在化工分离、环境保护领域有重要的实际应用价值。以精馏、萃取为代表的传统化工分离方法投资大、能耗高、环境不友好。因此，需要开发一种新型的化工分离方法，实现低浓度有机溶剂的绿色、低成本回收。
[0003]渗透汽化膜分离技术是一种新型的膜分离技术，它具有绿色、稳定、低能耗、易于耦合等优点。其中，以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为代表的膜分离材料在有机溶剂领域受到了广泛关注。作为一种疏水的膜分离材料，其主要是利用有机溶剂分子和水分子在膜基质中的溶解度差异，通过溶解扩散机理实现有机溶剂的选择性分离。然而，作为均质膜材料，PDMS膜同样存在选择性和通量的“trade
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off”效应问题。为了突破PDMS膜的“trade
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off”效应，目前常用的方法是向PDMS膜中引入纳米粒子，制备PDMS混合基质膜，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CNTs@rGO杂化聚二甲基硅氧烷膜的制备方法，其特征在于，包括铸膜液的配制、刮制平板膜、热交联步骤，非离子型表面活性剂与CNTs、rGO、PDMS一同加入到溶剂中，利用非离子型表面活性剂提供的电荷和空间位阻效应，促进CNTs与rGO的分散；同时，经表面活性剂修饰的一维CNTs通过分子间相互作用吸附在二维rGO表面，在PDMS膜中原位自组装形成CNTs@rGO三维层状堆叠结构，为有机溶剂提供了选择性渗透通道；然后经刮制平板膜得到支撑体膜并进行热交联处理，制备得到CNTs@rGO杂化聚二甲基硅氧烷膜。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铸膜液的配制步骤为：将非离子型表面活性剂、CNTs粉末、rGO粉末、PDMS一同加入到正庚烷中，经超声分散、高速剪切得到黑色的均匀分散液，再向其中加入正硅酸乙酯(TEOS)和二月桂酸二丁烯(DBTDL)，高速剪切、静置脱泡即得到铸膜液。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述非离子表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)K30、K60，或者聚乙二醇(PEG)2000、6000、20000，或者聚山梨酯T40、T80中的一种；所述CNTs为多壁结构，平均长度为0.5～5μm，平均直径为5～50nm，纯度大于95％；所述rGO为微波热还原多层氧化石墨烯，平均片径为0.3～10μm，平均层厚1～5碳原子层，纯度大于95％；所述PDMS为分子量为10万～50万，运动粘度为18000～22000cSt的羟基封端聚二甲基硅氧烷。4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，配制的铸膜液中，非离子型表面活性剂、CNTs与rGO的质量和占铸膜液总质量的百分比为0.1％～5％，优选为0.5％～2％；rGO质量占非离子型表面活性剂、CNTs与r...

【专利技术属性】
技术研发人员：董强，王维好，徐农，刘峤，王青，范茏，刘凯旋，丁爱琴，
申请(专利权)人：合肥学院，
类型：发明
国别省市：