[发明专利]穿孔石墨去离子或脱盐

权利要求书

1.一种从介质分离成分的方法，包括：

提供具有至少一个石墨烯层的初级片，其中，所述具有至少一个石墨烯层的初级片具有选择为允许介质通过但不允许所述介质中的选定成分通过的多个穿设孔；

将所述具有至少一个石墨烯层的初级片设置于初级室中，所述初级室具有初级进口、初级出口和初级下部流动路径；以及

对所述介质加压以使得所述介质以从所述初级进口到所述初级出口的、与所述具有至少一个石墨烯层的初级片基本平行的路径流动，所述介质流至所述具有至少一个石墨烯层的初级片的第一表面上，以使得所述介质的一部分通过所述多个穿设孔流至所述具有至少一个石墨烯层的初级片的第二侧，而所述介质的剩余部分和所述介质中不被允许的所述选定成分从所述初级出口流出。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

将所述多个穿设孔设置在0.6到1.2纳米的范围内以用于钠和氯去离子的目的。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

将所述多个穿设孔的尺寸设置成选择性地不允许选自由离子、粒子、分析物、气体和碳氢化合物构成的组中的任何选定成分。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

将支撑膜设置在所述具有至少一个石墨烯层的初级片中与所述流动路径相反的一侧上，所述支撑膜选自由聚四氟乙烯、穿孔聚碳酸酯膜和烧结多孔金属构成的组。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：

将所述初级出口连接至次级分离装置。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

提供所述次级装置，其中，所述第二装置包括具有至少一个石墨烯层的第二片，所述具有至少一个石墨烯层的第二片具有选择为允许来源于所述出口的所述介质通过但不允许所述介质中的选定成分通过的多个穿设孔；

将所述具有至少一个石墨烯层的第二片设置于第二室中，所述第二室具有相应的进口、出口和下部流动路径；以及

对从所述初级出口经由所述次级进口接收到的所述介质加压以使得所述介质以从所述次级进口到所述次级出口的、与所述具有至少一个石墨烯层的第二片基本平行的路径流动，所述介质流至所述具有至少一个石墨烯层的第二片的第一表面上，以使得所述介质的一部分通过所述多个穿设孔流至所述具有至少一个石墨烯层的第二片的第二侧，而所述介质的剩余部分和介质中不被允许的所述选定成分从所述次级出口流出。

7.分离装置，包括：

至少一个室，具有进口、出口和下部流动路径；

至少一个石墨烯片，所述石墨烯片穿设有定尺寸为允许介质通过但不允许所述介质中的选定成分通过的孔，所述至少一个石墨烯片定位在所述至少一个室中；以及

所述介质的加压源，所述加压源连接至具有所述进口的所述至少一个室，所述加压源沿着从所述进口到所述出口的、与所述至少一个石墨烯片基本平行的路径引导所述介质，所述介质流至所述至少一个石墨烯片的第一表面上，以使得所述介质的一部分通过所述多个穿设孔流至所述至少一个石墨烯片的第二侧，而所述介质的剩余部分和所述介质中不被允许的所述选定成分从所述出口流出。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，

所述多个穿设孔定尺寸在0.6到1.2纳米范围内。

9.根据权利要求8所述的装置，还包括：

支撑膜，所述支撑膜位于所述至少一个石墨烯片中与所述流动路径相反的一侧上，所述支撑膜选自由聚四氟乙烯、穿孔聚碳酸酯膜和烧结多孔金属构成的组。

10.根据权利要求7所述的装置，还包括：

附加室，所述附加室串联接至所述至少一个室的所述出口，其中，所述附加室通过利用具有比所述至少一个室更小的孔径的、相对应的至少一个石墨烯片从所述介质逐渐移除特定成分。

11.根据权利要求7所述的装置，还包括：

附加室，所述附加室串联接至所述至少一个室的所述出口，其中，所述附加室通过利用所述附加室中利用更具选择性的离子排斥的、相对应的至少一个石墨烯片而允许逐渐降低来自附加加压源的压力，其中，所述附加加压源连接至所述至少一个室的所述出口。