[发明专利]一种石墨烯密胺泡沫复合型膜电容去离子电极及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯密胺泡沫复合型膜电容去离子电极的制备方法，其特征在于，该制备方法是以密胺泡沫为模板吸附氧化石墨烯水溶液，然后通过高温煅烧得到氮掺杂的三维多孔石墨烯密胺泡沫复合材料，再把三维多孔石墨烯密胺泡沫复合材料涂覆在导电石墨纸集流体上，得石墨烯密胺泡沫复合型电容去离子电极，最后在石墨烯密胺泡沫复合型电容去离子电极上涂覆上戊二醛交联的季胺化聚乙烯醇聚合物作为阴离子交换膜，得石墨烯密胺泡沫复合型膜电容去离子电极。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯密胺泡沫复合型膜电容去离子电极的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)将氧化石墨烯加水超声分散得到均匀的氧化石墨烯水溶液，然后将密胺泡沫放入氧化石墨烯水溶液中进行吸附，并反复挤压后，拿出密胺泡沫静置，真空干燥得到氧化石墨烯密胺泡沫复合材料；进一步高温碳化得到三维多孔石墨烯密胺泡沫复合材料；

(2)将步骤（1）得到的三维多孔石墨烯密胺泡沫复合材料与乙炔黑、聚四氟乙烯研磨均匀，涂覆在导电石墨纸集流体上，彻底干燥后得到石墨烯密胺泡沫复合型电容去离子电极；

(3)将聚乙烯醇、环氧丙基三烷基氯化铵溶于氢氧化钾水溶液中，在60~70^oC下反应，反应结束后用无水乙醇析出季铵化聚乙烯醇，再溶于水中加入戊二醛交联，最后得到的交联季铵化聚乙烯醇聚合物涂覆在石墨烯密胺泡沫复合型电容去离子电极表面，待聚合物膜彻底干燥得到石墨烯密胺泡沫复合型膜电容去离子电极。

3.根据权利要求2所述的一种石墨烯密胺泡沫复合型膜电容去离子电极的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的氧化石墨烯水溶液的质量浓度为2%~4%。

4.根据权利要求2所述的一种石墨烯密胺泡沫复合型膜电容去离子电极的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的挤压次数为1~5次；密胺泡沫在吸附氧化石墨烯水溶液且干燥完全后进一步重复吸附，重复吸附次数为1~3次。

5.根据权利要求2所述的一种石墨烯密胺泡沫复合型膜电容去离子电极的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的高温碳化温度为400^oC~800^oC，升温速率为1~3^oC/min，碳化气氛为氮气氛或者氩气氛。

6.根据权利要求2所述的一种石墨烯密胺泡沫复合型膜电容去离子电极的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的三维多孔石墨烯密胺泡沫复合材料、乙炔黑、聚四氟乙烯质量比为80:10:10~90:5:5。

7.根据权利要求2所述的一种石墨烯密胺泡沫复合型膜电容去离子电极的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的氢氧化钾水溶液的质量浓度为5.6%~22.4%。

8.根据权利要求2所述的一种石墨烯密胺泡沫复合型膜电容去离子电极的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的聚乙烯醇与环氧丙基三烷基氯化铵的质量比为5:3-1:1，环氧丙基三烷基氯化铵与氢氧化钾的质量比为1:1~4:1；所述反应的时间为4h。

9.根据权利要求2所述的一种石墨烯密胺泡沫复合型膜电容去离子电极的制备方法，其特征在于，步骤(3)交联时戊二醛与季铵化聚乙烯醇的质量比为10:1~50:1。

10.由权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到的一种石墨烯密胺泡沫复合型膜电容去离子电极。