一种基于U型管原位生长制备石墨烯和ZIF-8复合膜的方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种基于U型管原位生长制备石墨烯和ZIF‑8复合膜的方法及其应用，制备方法为：首先制备还原氧化石墨烯，然后制备褶皱石墨烯，将石墨烯、褶皱石墨烯与乙二胺混合分散均匀，通过抽滤方法将PES基膜制备石墨烯、褶皱石墨烯与乙二胺复合膜，最后，将石墨烯、褶皱石墨烯与乙二胺复合膜置于U型管中间，石墨烯、褶皱石墨烯与乙二胺复合膜两侧分别加入六水合硝酸锌和2‑甲基咪唑，两种溶液在复合膜孔道中间接触时结晶生长，实现多孔膜中原位生长ZIF‑8，得到石墨烯、褶皱石墨烯、乙二胺与ZIF‑8复合膜；此种复合膜原位填充ZIF‑8可使通道内的空间阻碍和选择性吸附最大化，极大地提高了复合膜的气体分离选择性，具备极好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及膜分离，具体涉及一种基于u型管原位生长制备石墨烯和zif-8复合膜的方法及其应用。

技术介绍

1、化石燃料燃烧产生的烟道气中含有大量co2，过量的碳排放导致气候变化加剧、生态环境破坏等问题出现。为缓解碳排放问题，需对燃烧产生的混合气进行分离。传统物理、化学分离法存在能耗高、选择性差等缺点，而膜分离法节能高效、绿色环保。氧化石墨烯(go)膜层间距分布均匀，适用于气体分离。但go膜具有一定厚度，致使气体分子传输路径较长，降低了气体跨膜运输的效率。go纳米片表面含有大量官能团，可使用热还原法、分子交联法及粒子插层法等手段进行调控，以改善膜的层间通道，增强气体渗透率。

2、粒子插层法选用类沸石咪唑酯骨架(zif)系列中的zif-8。相较于其它mof材料，zif-8具有孔径合适(0.34nm)、合成方式简单、成本低等优点。传统的go/zif-8复合膜的制备方法是先将zif-8晶体在go纳米片上生长，然后抽滤成膜，这种方法导致go膜层间充满晶体，无法提高膜的渗透率。本专利技术拟采用原位生长法，先制备出wg/go复合膜，然后在多孔膜的孔道中原位本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于U型管原位生长制备石墨烯和ZIF-8复合膜的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.如权利要求1中所述一种基于U型管原位生长制备石墨烯和ZIF-8复合膜的方法，其特征在于，所述步骤S1中石墨烯GO浆料溶液浓度为0.05mg/ml。

3.如权利要求1中所述一种基于U型管原位生长制备石墨烯和ZIF-8复合膜的方法，其特征在于，所述步骤S1中热还原具体方法为：

4.如权利要求1中所述一种基于U型管原位生长制备石墨烯和ZIF-8复合膜的方法，其特征在于，所述步骤S2中还原氧化石墨烯HTGO材料、H2O2和MnSO4·H2O的质量比为：1：4....

【技术特征摘要】

1.一种基于u型管原位生长制备石墨烯和zif-8复合膜的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.如权利要求1中所述一种基于u型管原位生长制备石墨烯和zif-8复合膜的方法，其特征在于，所述步骤s1中石墨烯go浆料溶液浓度为0.05mg/ml。

3.如权利要求1中所述一种基于u型管原位生长制备石墨烯和zif-8复合膜的方法，其特征在于，所述步骤s1中热还原具体方法为：

4.如权利要求1中所述一种基于u型管原位生长制备石墨烯和zif-8复合膜的方法，其特征在于，所述步骤s2中还原氧化石墨烯htgo材料、h2o2和mnso4·h2o的质量比为：1：4.53～18.9：0.000267～1.325，所述h2o2浓度为20％-30％。

5.如权利要求1中所述一种基于u型管原位生长制备石墨烯和zif-8复合膜的方法，其特征在于，所述步骤s3中褶皱石墨烯wg溶液和石墨烯go溶液浓度分别为0.05mg/ml；所述褶皱石墨烯wg溶液和石墨烯go溶液的质量比为1：1，所述超声时间为0.5h以上，所述乙二胺eda质量与褶...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，马哲，赵勇，卫洪森，余昊，刘翔，邓志彬，
申请(专利权)人：中国民用航空飞行学院，
类型：发明
国别省市：