一种二维材料/聚合物/多孔膜的复合膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种二维材料/聚合物/多孔膜的复合膜及其制备方法和应用，所述复合膜包括二维材料膜、质子交换聚合物膜和多孔膜；所述质子交换聚合物膜位于所述二维材料膜和所述多孔膜之间，所述多孔膜中任选地包含有质子交换聚合物。本发明专利技术制备二维材料/聚合物/多孔膜的复合膜时，质子交换聚合物与二维材料膜之间由固‑液界面转化为固‑固界面，二维材料膜完整转移至复合膜中，质子交换聚合物膜与二维材料膜之间连接更加稳固，稳定性好，复合膜用于氢氘分离时能长时间保持良好的分离性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氢氘分离复合膜，具体涉及一种二维材料/聚合物/多孔膜的复合膜及其制备方法和应用。

技术介绍

1、石墨烯是一种由碳原子构成的二维材料，具有许多独特的物理和化学性能，研究人员近年来发现石墨烯在分离氢同位素方面具有巨大的潜力。氢同位素是指具有相同原子序数但质量数不同的氢原子，其中自然界中的氢以氕(1h)、氘(2h)、氚(3h)三种同位素的形式存在。具体地，石墨烯膜可通过电化学泵的方式进行氢氘分离。

2、目前，用于氢氘分离的nafion/石墨烯复合膜的常规制备方法是采用热压法，该方法是将固态nafion膜与生长有石墨烯的铜箔等基底在140℃左右下，施加一定的压力直接进行固-固界面的热压复合，然后放入刻蚀液中将铜箔基底刻蚀掉，留下干净的nafion/石墨烯复合膜。固体nafion膜表面平整，可在高温下软化，粘性增强，施加一定压力可与石墨烯结合牢固，从而将石墨烯顺利转移下来。

3、现有的这种热压法需要施加合适的压力，转移结果受石墨烯基底的平整度影响很大。并且，热压法中nafion膜与石墨烯二者是固-固界面的复合，因过程中需施加一定本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种二维材料/聚合物/多孔膜的复合膜，其特征在于，所述复合膜包括二维材料膜、质子交换聚合物膜和多孔膜；其中，所述质子交换聚合物膜位于所述二维材料膜和所述多孔膜之间，所述多孔膜中任选地包含有质子交换聚合物。

2.根据权利要求1所述的复合膜，其特征在于，

3.根据权利要求1或2所述的复合膜，其特征在于，所述质子交换聚合物膜中的质子交换聚合物和所述多孔膜中的质子交换聚合物相同，且选自Nafion、PMMA和PPC中的一种或多种；和/或，

4.根据权利要求3所述的复合膜，其特征在于，所述多孔膜的孔隙率为10％～50％；

5.一种根据权利要求1～...

【技术特征摘要】

1.一种二维材料/聚合物/多孔膜的复合膜，其特征在于，所述复合膜包括二维材料膜、质子交换聚合物膜和多孔膜；其中，所述质子交换聚合物膜位于所述二维材料膜和所述多孔膜之间，所述多孔膜中任选地包含有质子交换聚合物。

2.根据权利要求1所述的复合膜，其特征在于，

3.根据权利要求1或2所述的复合膜，其特征在于，所述质子交换聚合物膜中的质子交换聚合物和所述多孔膜中的质子交换聚合物相同，且选自nafion、pmma和ppc中的一种或多种；和/或，

4.根据权利要求3所述的复合膜，其特征在于，所述多孔膜的孔隙率为10％～50％；

5.一种根据权利要求1～4任一项所述二维材料/聚合物/多孔膜的复合膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，步骤(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡晟，李藤，曹阳，马梦旭，胡紫微，
申请(专利权)人：嘉庚创新实验室，
类型：发明
国别省市：