一种分离制造技术

本发明专利技术公开了一种分离

【技术实现步骤摘要】
一种分离、浓缩、提纯氧化石墨烯的方法


[0001]本专利技术涉及一种分离
、
浓缩
、
提纯的化工方法，特别是一种分离
、
浓缩
、 提纯氧化石墨烯的方法，属于化学工程
范畴
。

技术介绍

[0002]石墨烯是科学家在
21
世纪初研究出来的一种新材料
。
经过近几十年的研 究，现在制备石墨烯常见的化学方法有
Brodie
法
、Staudenmaier
法及 Hummers
法
。
这些方法均是利用强酸对石墨进行预处理，再使用强氧化剂对石墨 进行氧化反应
。
石墨经过强氧化后得到氧化石墨烯，进一步将氧化石墨烯经过简 单还原制备成石墨烯产品
。
所以氧化石墨烯是一个制备石墨烯最重要的中间体
。
[0003]由于石墨烯属于纳米
、
又是具有导体
、
光电子
、
空穴
、
载流子
、
磁子
、
催 化
、
二维结构等范畴为一体的特种材料
。
它还具有独特的薄层结构和聚集黑色的 特点
。
其特性决定了它具有很多
(
与其他材料难以所及的
)
优点
。
石墨烯现在已经 被广泛地应用于电器
、
电子工业
、/>分离吸附工程
、
催化工程
、
军工行业
、
民用产 品等诸多领域
。
所以氧化石墨烯制备技术是应用石墨烯材料，制造其设备和器具 的关键基础，而分离氧化石墨烯又是该关键技术的瓶颈
。
[0004]氧化石墨烯制备技术工艺需要使用大量的强酸和强氧化剂，其整个制备工 艺过程复杂而危险
。
在投入大量强酸和大量强氧化剂的同时也带来了大量的后处 理工程
。
[0005]现在氧化石墨烯制备工艺过程最后的技术是分离
、
浓缩
。
完成这个过程所 使用的是高速离心技术，需要使用高速离心机械
。
但高速离心机分离处理能力有 限，分离效果有限
。
这种离心技术也需要投入很多资金，运转能耗高，运行成本大
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的：避开传统机械离心的分离方式，寻找一种分离效果好
、
安 全可靠
、
能耗低
、
易操作，达到分离
、
浓缩
、
提纯为一体的技术
。
本专利技术的构思在于：
[0007]以分子量大小为依据，体系浓差扩散为理论，渗透压为动力，建立膜系统， 利用膜分离技术，达到分离
、
浓缩
、
提纯的效果
。
本专利技术所述的构思，具体由如下技术方案来实现：
[0008]将已经反应结束，并准备进行最后分离的
(
物
)
料液置于分离膜容器中， 留出一定的容积空间，负压，密封；把装有料液的膜容器放入另一个盛有溶液的 开放容器中，让其自由浮动，随着时间的推移，膜容器会自然长胖而鼓起，且具有 弹性；当弹性足够时，再把富有弹性的膜容器移出溶液，放到一个自由的空间自然 凉至干瘪；打开密封，再把已经反应结束准备进行最后分离的
(
物
)
料液于已经 自然凉干瘪的分离膜容器中，如此反复操作几次，待分离膜容器中盛有一定量的泥 状物料后，停止加入物料，只是将自然凉干瘪的容器再次反复地放入溶液中数次， 最后得到分离
、
浓缩
、
高纯度的湿泥状黑色氧化石墨烯
。
[0009]如上所述，其分离膜材料特征在于：至少由如下所述的任一或
/
和以上种的 组合：羧酸纤维
、
硝酸纤维
、
羟基纤维素
、
聚酰胺
、
聚酰胺酸
、
聚酰亚胺
、
聚苯 并咪唑
、
磺化聚苯醚
、
聚苯并咪唑
、
磺化聚偏氟乙烯
、
磺化聚苯醚砜
、
磺化聚醚 醚酮
、
磺化聚苯乙烯材料
、
甲壳素
、
橡胶
、
乳胶
、
松香
、
虫胶
、
大肠衣
、
小肠衣
、 膀胱
、
皮肤以及所做的分离膜；
[0010]如上所述，其分离膜改性材料特征在于：至少由如下所述的任一或
/
和以上 种的组合：改性羧酸纤维
、
改性硝酸纤维
、
改性羟基纤维素
、
改性聚酰胺
、
改性 聚酰胺酸
、
改性聚酰亚胺
、
改性聚苯并咪唑
、
改性磺化聚苯醚
、
改性聚苯并咪唑
、 改性磺化聚偏氟乙烯
、
改性磺化聚苯醚砜
、
改性磺化聚醚醚酮
、
改性磺化聚苯乙 烯材料
、
改性聚乙烯
、
改性聚丙烯
、
改性聚酯
、
改性纤维素
、
改性甲壳素
、
改性 橡胶
、
改性乳胶
、
改性松香
、
改性虫胶
、
改性大肠衣
、
改性小肠衣
、
改性膀胱
、 改性皮肤以及所做的分离膜
。
[0011]如上所述，其特征在于：分离膜的截留分子量
200
‑
200000Da。
[0012]如上所述，其特征在于：分离膜容器包括圆柱形，方形
。
[0013]如上所述，其特征在于：分离膜容器开口方式为：上开口
、
下开口
、
上下开 口
、
上下左右六面开口
。
[0014]如上所述，其特征在于
(
单一
、
复合或
/
和多元组合
)
：所用的溶液为：自来 水
、
蒸馏水
、
去离子水
、
甲醇
/
水＝
1/1099/100、
乙醇
/
水＝
1/10
‑
99/100、
丙醇
/ 水＝
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种分离
、
浓缩
、
提纯氧化石墨烯的方法，其特征在于：将已经反应结束，并准备进行最后分离的
(
物
)
料液置于带有分离膜容器中，留出一定的容积空间，负压，密封
。
把装有料液的膜容器放入另一个盛有溶液的开放容器中，让其自由浮动，随着时间的推移，膜容器自然长胖而鼓起，且有弹性；当弹性足够时，再把富有弹性的膜容器移出容器，放到一个自由的空间自然凉，至干瘪；打开密封，再把已经反应结束，并准备进行最后分离的
(
物
)
料液置于已经有自然凉干瘪的分离膜容器中，如此反复操作多次，待分离膜容器中盛有一定量的泥状物料后，停止加入物料，只是再次将自然凉干瘪的容器，再次反复地放入溶液中数次，最后得到分离
、
浓缩
、
高纯度的湿泥状黑色氧化石墨烯
。2.
根据权利要求1所述的其分离膜材料特征在于：至少由如下所述的任一或
/
和以上种的组合：羧酸纤维
、
硝酸纤维
、
羟基纤维素
、
聚酰胺
、
聚酰胺酸
、
聚酰亚胺
、
聚苯并咪唑
、
磺化聚苯醚
、
聚苯并咪唑
、
磺化聚偏氟乙烯
、
磺化聚苯醚砜
、
磺化聚醚醚酮
、
磺化聚苯乙烯
、
甲壳素
、
橡胶
、
乳胶
、
松香
、
虫胶
、
大肠衣
、
小肠衣
、
膀胱
、
皮肤以及所做的分离膜；如上所述的其分离膜改性材料特征在于：至少由如下所述的任一或
/
和以上种的组合：改性羧酸纤维
、
改性硝酸纤维
、
改性羟基纤维素
、
改性聚酰胺
、
改性聚酰胺酸
、
改性聚酰亚胺
、
改性聚苯并咪唑
、
改性磺化聚苯醚
、
改性聚苯并咪唑
、
改性磺化聚偏氟乙烯
、
改性磺化聚苯醚砜
、
改性磺化聚醚醚酮
、
改性磺化聚苯乙烯
、
改性聚乙烯
、
改性聚丙烯
、
改性聚酯
、
改性纤维素
、
改性甲壳素
、
改性橡胶
、
改性乳胶
、
改性松香
、
改性虫胶
、
改性大肠衣
、
改性小肠衣
、
改性膀胱
、
改性皮肤以及所做的分离膜；如上所述的其分离膜复合材料特征在于：至少由如下所述的任一或
/
和以上种的组合：羧酸纤维
/
改性羧酸纤维
、
硝酸纤维
/
改性硝酸纤维
、
羟基纤维素
/
改性羟基纤维素
、
聚酰胺
/
改性聚酰胺
、
聚酰胺酸
/
改性聚酰胺酸
、
聚酰亚胺
/
改性聚酰亚胺
、
聚苯并咪唑
/
改性聚苯并咪唑
、
磺化聚苯醚
/
改性磺化聚苯醚
、
聚萘...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭小勇，孙国明，
申请(专利权)人：上海源叶生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：