[发明专利]一种氧化石墨烯复合膜的制备方法及应用

权利要求书

1.一种氧化石墨烯复合膜，其特征在于，主要组分为氧化石墨烯，以及二价金属离子或含氧酸根离子，该复合膜通过真空抽滤法制备于微滤膜基底上；其中，氧化石墨烯片层的大小为500nm-5μm，膜的厚度小于10nm。

2.如权利要求1所述氧化石墨烯复合膜，其特征在于，所述二价金属离子为Mg²⁺、Ca²⁺、Zn²⁺、Co²⁺、Ni²⁺和Fe²⁺中的一种，所述含氧酸根离子为B₄O₇^2-或是TeO₃^2-。

3.如权利要求1所述氧化石墨烯复合膜，其特征在于，所述微滤膜材质为聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯和醋酸纤维素中的一种。

4.一种如权利要求1-3中任一所述氧化石墨烯复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、通过Hummer法制备氧化石墨烯水分散液，超声分散2h，其中，所用氧化石墨烯片层的大小为500nm-5μm；

步骤二、将一定质量的二价金属离子氯化盐或含氧酸钠盐加入到氧化石墨烯质量体积比为1mg/L-50mg/L的氧化石墨烯水分散液中制得溶液A，其中，所加二价金属离子氯化盐或含氧酸钠盐与氧化石墨烯的质量比为10/1；加热该溶液A到40℃，机械搅拌至其中的二价金属离子氯化盐或含氧酸钠盐完全溶解，冷却至室温；

步骤三、将微滤膜固定于真空抽滤杯中，将步骤二制得的溶液A倒入真空抽滤杯中，开启真空泵，待水完全抽滤后继续抽滤20min；

步骤四、将步骤三制备的膜放于烘箱中交联干燥2-4h，即得氧化石墨烯复合膜。

5.如权利要求4所述氧化石墨烯复合膜的制备方法，其特征在于，步骤四中，交联温度为50-90℃。

6.如权利要求4或5制备方法制得的所述氧化石墨烯复合膜的应用，其特征在于，将该氧化石墨烯复合膜用于气体分离。

7.如权利要求6所述氧化石墨烯复合膜的应用，其特征在于，将该氧化石墨烯复合膜用于CO₂/CH₄或CO₂/N₂的分离。