[发明专利]一种氧化石墨烯骨架材料自组装膜的制备方法及应用

权利要求书

1.一种氧化石墨烯骨架材料自组装膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少包括：

1)提供一载体，对所述载体表面进行电荷改性；

2)制备层间距可控的氧化石墨烯骨架结构溶液；

3)采用化学沉积自组装法使所述氧化石墨烯骨架结构溶液在所述载体表面形成致密的自组装膜，所述化学沉积自组装法的反应温度为60-90℃，反应时间为1-5h，反应体系pH为6-10；

其中，所述步骤2)中制备层间距可控的氧化石墨烯骨架结构溶液包括以下步骤：

2-1)制备氧化石墨烯水溶液，超声剥离；

2-2)采用化学还原法，在所述氧化石墨烯水溶液中加入含双活性终端的小分子进行溶剂热反应，反应后得到所述层间距可控的氧化石墨烯骨架结构溶液；

所述步骤2-2)中，采用硫脲作为含双活性终端的小分子，所述硫脲和氧化石墨烯的反应温度为80-90℃，硫脲和氧化石墨烯的质量比为1:1-3:1，反应体系为pH为2-10。

2.根据权利要求1所述的氧化石墨烯骨架材料自组装膜的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，在反应溶液中，利用小分子有机物对所述载体表面进行电荷改性。

3.根据权利要求2所述的氧化石墨烯骨架材料自组装膜的制备方法，其特征在于：所述小分子有机物为含有氨基的小分子。

4.根据权利要求2所述的氧化石墨烯骨架材料自组装膜的制备方法，其特征在于：所述反应溶液为甲苯或丙酮，反应温度分别为90-120℃或40-60℃，反应时间为1-3h。

5.根据权利要求2所述的氧化石墨烯骨架材料自组装膜的制备方法，其特征在于：所述小分子有机物在所述反应溶液中的浓度为0.0001g/ml-0.0003g/ml。

6.根据权利要求1所述的氧化石墨烯骨架材料自组装膜的制备方法，其特征在于：所述载体为陶瓷载体。

7.根据权利要求1所述的氧化石墨烯骨架材料自组装膜的制备方法，其特征在于：所述步骤2-1)中，制备的氧化石墨烯水溶液的浓度为0.5mg/g-2mg/g。

8.一种根据权利要求1至7中任一项所述方法制备的氧化石墨烯骨架材料自组装膜在含水恒沸物分离及脱甲醇中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述含水恒沸物的有机相为C2-C4的醇类，；其他有机混合体系为C1和X的混合溶液，其中，C1为甲醇，X包括异丙醇、甲缩醛、碳酸二甲酯。

10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述含水恒沸物中水含量为3～30wt％。

11.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：采用渗透汽化工艺分离所述含水恒沸物，渗透汽化的温度为30～50℃，渗透侧压力为1～300Pa，进料流量为50～500ml/min。

12.一种根据权利要求1至7中任一项所述方法制备的氧化石墨烯骨架材料自组装膜在混合气体中脱除氢气中的应用。

13.根据权利要求12所述的应用，其特征在于：所述混合气体包括H₂、N₂、CH₄、CO₂以及C2-C5的有机物气体。

14.根据权利要求12所述的应用，其特征在于：气体分离的温度为10-35℃，渗透侧压力为0.1-3bar。

15.一种根据权利要求1至7中任一项所述方法制备的氧化石墨烯骨架材料自组装膜在含水淡化脱盐中的应用。