專利名稱：一種制備氧化石墨烯填充微濾復(fù)合材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備氧化石墨烯填充微濾復(fù)合材料的簡單兩步操作過程，具體地說，第一步是制備分散性好的氧化石墨烯懸濁液，即將普通石墨粉通過氧化還原處理后再分散在水中獲得氧化石墨烯懸濁液，第二步是將氧化石墨烯填充到微濾膜中，即將氧化石墨烯懸濁液灌注到微濾器中再進(jìn)行抽濾，在壓力差作用下，氧化石墨烯滲入到微孔聚偏氟乙烯、微孔聚丙烯腈或微孔陶瓷的孔道中，獲得氧化石墨烯填充的微濾膜復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
氧化石墨烯是一種單原子層或少數(shù)幾層的含氧碳材料，是目前世界各國的研究熱點(diǎn)，因?yàn)檫@種物質(zhì)具有十分優(yōu)異的光、電、力和熱等特性，在催化劑載體、氣體或生物傳感器、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、透明電極、鋰離子電池或太陽能電池等領(lǐng)域有潛在的巨大應(yīng)用價(jià)值(Critical Rev.Solid State Mater.Sc1.，2010，35:152 ;新型炭材料，2011，26 (I):5)。但是，與基礎(chǔ)或應(yīng)用基礎(chǔ)研究相比，目前關(guān)于這種材料或與之相關(guān)材料的應(yīng)用研究嚴(yán)重滯后。在這里，我們?cè)诤唵沃苽溥@種材料的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將其應(yīng)用在過濾膜上，拓展和深化了該材料的應(yīng)用。該制備過程簡單，易操作，成本低，易于大量生產(chǎn)和推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是采用簡單而方便的兩步合成過程制備氧化石墨烯填充微濾復(fù)合材料。為了獲得這種復(fù)合材料，首先需要在室溫下簡單制備分散性好的氧化石墨烯懸濁液，然后將其灌注到微濾器中進(jìn)行抽濾，氧化石墨烯緩慢滲入到微孔聚偏氟乙烯、微孔聚丙烯腈或微孔陶瓷的孔道中，制得氧化石墨烯填充的微濾膜復(fù)合材料。本發(fā)明的制備 是獲得氧化石墨烯填充的微濾材料，其步驟為:稱取適量的石墨粉，在用濃硫酸和高錳酸鉀氧化后離心洗滌，分散在水中后制得分散性好的氧化石墨烯懸濁液，然后在室溫下將其灌注到微濾器中進(jìn)行抽濾，由于在微濾膜內(nèi)外產(chǎn)生壓力差，使得氧化石墨烯隨水緩慢滲入到聚偏氟乙烯、聚丙烯腈或陶瓷的微孔(微孔尺寸處在亞微米至納米間)中，并停留在微孔里，進(jìn)而制得氧化石墨烯填充的微濾膜復(fù)合材料。所述的微濾器，是指具有固定微孔材料聚偏氟乙烯、聚丙烯腈或陶瓷等的裝置。所述的抽濾，是指產(chǎn)生微孔材料內(nèi)外壓力差的過程。本發(fā)明簡單制備氧化石墨烯填充微濾材料，優(yōu)點(diǎn)在于:(I)所使用的原料廉價(jià)易得；(2)操作簡單易重復(fù)控制；(3)對(duì)環(huán)境和人的危害性小。


圖1是制備氧化石墨烯填充微濾復(fù)合材料的流程圖。圖2是實(shí)施例3制得的氧化石墨烯填充微濾膜的掃描電鏡(SEM)照片，其中插圖是未填充氧化石墨烯的微濾膜SEM照片。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本發(fā)明簡單地使用石墨，在經(jīng)過抽濾處理后獲得氧化石墨烯填充微濾復(fù)合材料。其制備步驟為:稱取適量的石墨，經(jīng)過氧化還原處理后制得氧化石墨烯懸濁液，再在室溫下將其灌入到微濾器中進(jìn)行抽濾，水洗后獲得氧化石墨烯填充的微濾膜。具體實(shí)例如下:實(shí)驗(yàn)例1:稱取約2wt.%氧化石墨烯懸濁液，在室溫下將其加入到含有聚偏氟乙烯膜的微濾器中進(jìn)行抽濾，在懸濁液明顯減少或幾乎沒有后停止抽濾，倒出沒有過濾掉的懸濁液，加入水洗滌數(shù)次，獲得氧化石墨烯填充的微濾膜復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)例2:稱取約2wt.%氧化石墨烯懸濁液，在室溫下將其加入到含有聚丙烯腈膜的微濾器中進(jìn)行抽濾，在懸濁液明顯減少后停止抽濾，倒出沒有過濾掉的懸濁液，加入水洗滌數(shù)次，獲得氧化石墨烯填充的微濾膜復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)例3:稱取約Iwt.%氧化石墨烯懸濁液，在室溫下將其加入到含有聚偏氟乙烯微管的微濾器中進(jìn)行抽濾，在懸濁液明顯減少或沒有后停止抽濾，倒出沒有過濾掉的懸濁液，加入水洗滌數(shù)次，獲得氧化石墨烯填充的微濾膜復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)例4:稱取約Iwt.%氧化石墨烯懸濁液，在室溫下將其加入到含有聚丙烯腈膜微管的微濾器中進(jìn)行抽濾，在懸濁液明顯減少后停止抽濾，倒出沒有過濾掉的懸濁液，力口入水洗滌數(shù)次，獲得氧化石墨烯填充微濾膜復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)例5:稱取約2wt.%氧化石墨烯懸濁液，在室溫下將其加入到含有微孔陶瓷膜的微濾器中進(jìn)行抽濾，在懸 濁液明顯減少或沒有后停止抽濾，倒出沒有過濾掉的懸濁液，加入水洗滌數(shù)次，獲得氧化石墨烯填充的微濾膜復(fù)合材料。
權(quán)利要求
1.采用抽濾法簡單制備氧化石墨烯填充微濾復(fù)合材料的過程，其特征在于:氧化石墨烯是填充在微濾材料上的微孔中的，其步驟為: 該制備包括兩個(gè)合成過程:首先將石墨制成高度分散的氧化石墨烯或還原氧化石墨烯懸濁液，再將其灌注到微濾器中進(jìn)行抽濾，通過壓力差作用，氧化石墨烯滲入到微濾復(fù)合材料上的微孔中并得到填充，進(jìn)而制得氧化石墨烯填充微濾復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備過程，其特征在于:氧化石墨烯是填充在微濾材料孔道中的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備過程，其特征在于:在制備時(shí)需要進(jìn)行抽濾處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備過程，其特征在于:微濾材料中的微孔是指尺寸在亞微米至納米間的孔道。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微濾材料，其特征在于:該材料是含有大量微孔的孔道的。
6.根據(jù)權(quán)利 要求3所述的抽濾，其特征在于:能夠產(chǎn)生壓力差的過程。
全文摘要
本發(fā)明公開了采用簡單方法制備氧化石墨烯填充微濾復(fù)合材料的操作過程，該過程包括首先制備分散性好的氧化石墨烯或者被部分還原的氧化石墨烯懸濁液，然后灌注到含有微孔聚偏氟乙烯、微孔聚丙烯腈或微孔陶瓷材料的微濾器中，再經(jīng)過抽濾處理，即可將氧化石墨烯填充到聚偏氟乙烯、聚丙烯腈或微孔陶瓷的孔道中，制備出氧化石墨烯填充微濾復(fù)合材料。該過程操作簡單實(shí)用，對(duì)環(huán)境污染小，易于大量制備。
文檔編號(hào)B01D71/02GK103240007SQ20131017272
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月13日
發(fā)明者嵇天浩, 孫妹 申請(qǐng)人:嵇天浩