[发明专利]一种基于石墨烯的纯无机复合膜的制备方法

权利要求书

1.一种基于石墨烯的纯无机复合膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：

（1）将1重量份的石墨烯，0.01~2重量份的无机纳米粒子，5~150重量份的溶剂混合，超声分散后得到石墨烯/无机纳米粒子的混合分散液；

（2）将步骤1得到的得到石墨烯/无机纳米粒子的混合分散液，以1~100 mL/h的速度在一字形模口的制备装置中挤出，挤出后于10~80℃的凝固液中停留1~100s凝固成膜，得到石墨烯纯无机复合膜；

所述步骤（2）中的一字形模口的制备装置为长方体结构，中间开有一个逐渐变窄的一字形模口；

所述步骤（1）中的无机纳米粒子选自硅、金、银、铝、铜、铁、锌、铬、镍、钴、铂、钯、铱、铑、钌、钛、钒、镁、铟、镧、铟、锑的氧化物纳米粒子以及蒙脱土、粘土、硅酸盐、陶瓷纳米颗粒；

所述步骤（1）的溶剂由水、甲醇、乙醇、N-甲基吡咯烷酮、丙酮、二甲亚砜、吡啶、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、丁酮、乙二醇、二甘醇中的一种或多种按任意配比混合组成；

所述步骤（2）的凝固液主要由质量分数为5-10%的氢氧化钠的甲醇溶液、质量分数为5-10%的氢氧化钠的乙醇溶液、质量分数为5-8%的氢氧化钾的甲醇溶液、质量分数为5-8%的氢氧化钾的乙醇溶液、质量分数为5-10%的氢氧化钠水溶液、质量分数为10-20%的硫酸钠水溶液、质量分数为10-20%的氯化钠水溶液、质量分数为10-20%的氯化钙水溶液、质量分数为5-10%的硝酸钠水溶液、质量分数为5-10%的硝酸钙水溶液、质量分数为5-10%的磷酸钠水溶液、质量分数为5-8%的氯化钾水溶液、质量分数为5-10%的氯化铵水溶液、质量分数为5-15%的氨水中的一种或多种按照任意配比混合组成。

2.一种基于石墨烯的纯无机复合膜的制备方法，其特征在于，它的步骤如下：

（1）将1重量份的氧化石墨烯，0.01~2重量份的无机纳米粒子，5~150重量份的溶剂混合，超声分散后得到氧化石墨烯/无机纳米粒子的混合分散液；

（2）将步骤1得到的氧化石墨烯/无机纳米粒子的混合分散液，以1~100 mL/h的在一字形模口的制备装置中挤出，挤出后于10~80℃的凝固液中停留1~100s凝固成膜，得到氧化石墨烯/无机纳米粒子复合膜；

（3）将步骤（2）获得的氧化石墨烯无机复合膜在还原剂中还原，洗涤干燥后获得石墨烯纯无机复合膜；

所述步骤（2）中的一字形模口的制备装置为长方体结构，中间开有一个逐渐变窄的一字形模口；

所述步骤（1）中的无机纳米粒子选自硅、金、银、铝、铜、铁、锌、铬、镍、钴、铂、钯、铱、铑、钌、钛、钒、镁、铟、镧、铟、锑的氧化物纳米粒子以及蒙脱土、粘土、硅酸盐、陶瓷纳米颗粒；

所述步骤（1）的溶剂由水、甲醇、乙醇、N-甲基吡咯烷酮、丙酮、二甲亚砜、吡啶、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、丁酮、乙二醇、二甘醇中的一种或多种按任意配比混合组成；

所述步骤（2）的凝固液主要由质量分数为5-10%的氢氧化钠的甲醇溶液、质量分数为5-10%的氢氧化钠的乙醇溶液、质量分数为5-8%的氢氧化钾的甲醇溶液、质量分数为5-8%的氢氧化钾的乙醇溶液、质量分数为5-10%的氢氧化钠水溶液、质量分数为10-20%的硫酸钠水溶液、质量分数为10-20%的氯化钠水溶液、质量分数为10-20%的氯化钙水溶液、质量分数为5-10%的硝酸钠水溶液、质量分数为5-10%的硝酸钙水溶液、质量分数为5-10%的磷酸钠水溶液、质量分数为5-8%的氯化钾水溶液、质量分数为5-10%的氯化铵水溶液、质量分数为5-15%的氨水中的一种或多种按照任意配比混合组成。

3.根据权利要求2所述的一种基于石墨烯的纯无机复合膜的制备方法，其特征在于，所述的还原剂选自质量分数为1%-40%的水合肼、质量分数为1%-40%的硼氢化钠水溶液、质量分数为1%-40%的苯肼水溶液、质量分数为1%-40%的氢溴酸水溶液、质量分数为1%-40%的茶多酚水溶液、质量分数为1%-40%的尿素水溶液、质量分数为1%-20%的硫代硫酸钠水溶液、质量分数为1%-5%的氢氧化钠水溶液、质量分数为1%-40%的氢氧化钾水溶液、质量分数为5%-50%的维生素C水溶液、质量分数为1%-40%的葡萄糖水溶液、质量分数为1%-40%的氢碘酸水溶液、质量分数为1%-40%的醋酸水溶液、质量分数为1%-40%的苯酚水溶液。