[发明专利]一种碳纳米管/凹凸棒土纳米纤维复合膜及其制备和应用

权利要求书

1.一种碳纳米管/凹凸棒土纳米纤维复合膜，其特征在于：所述复合膜为碳纳米管/凹凸棒土纳米纤维复合膜，具有纳米级的连通孔隙结构。

2.一种碳纳米管/凹凸棒土纳米纤维复合膜的制备方法，包括：

(1)室温下将凹凸棒土分散于水溶液中，超声分散，富集上层胶体，得到凹凸棒土胶体；

(2)室温条件下，将碳纳米管分散液加入凹凸棒土胶体中，机械搅拌，超声分散，然后再加入水溶性聚合物溶液，机械搅拌，得到混合液，减压蒸馏，得到混合浆料；其中混合液中凹凸棒土：碳纳米管：水溶性聚合物质量比为100:0.1～3:5～10；

(3)将上述混合浆料成膜，真空干燥，得到具有柔韧性的碳纳米管/凹凸棒土纳米纤维复合膜。

3.根据权利要求2所述的一种碳纳米管/凹凸棒土纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中凹凸棒土胶体为固含量为1～5wt％的凹凸棒土胶体；碳纳米管分散液的质量百分浓度为0.1～1％；水溶性聚合物溶液的质量百分浓度为1～5％。

4.根据权利要求2所述的一种碳纳米管/凹凸棒土纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于：步骤(2)中碳纳米管为单壁碳纳米管、羧基化单壁碳纳米管、羟基化单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、羧基化多壁碳纳米管、羟基化多壁碳纳米管中的一种或几种。

5.根据权利要求2所述的一种碳纳米管/凹凸棒土纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于：步骤(2)中水溶性聚合物为植物胶、动物胶、天然淀粉、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲壳胺、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚氧乙烯、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种。

6.根据权利要求2所述的一种碳纳米管/凹凸棒土纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中将碳纳米管以0.1～1mL/min的速度加入凹凸棒土胶体中，机械搅拌6～12h，超声分散3～6h，重复3～5次，然后再以0.1～1mL/min加入水溶性聚合物溶液，机械搅拌8～12h，得到混合液；减压蒸馏为70～75℃的温度条件下减压蒸馏。

7.根据权利要求2所述的一种碳纳米管/凹凸棒土纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中混合浆料为固含量为50～80wt％的混合浆料。

8.根据权利要求2所述的一种碳纳米管/凹凸棒土纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于：将步骤(3)得到的具有柔韧性碳纳米管/凹凸棒土纳米纤维复合膜在氮气氛围中进行煅烧，然后自然冷却到室温，得到具有自支撑性的碳纳米管/凹凸棒土纳米纤维复合膜。

9.根据权利要求8所述的一种碳纳米管/凹凸棒土纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于：所述煅烧具体为：以1～3K/min的速率从室温升至400～500℃，恒温2～4h；再以1～3K/min的速率升温至700～800℃，恒温2～4h。

10.一种如权利要求1所述的碳纳米管/凹凸棒土纳米纤维复合膜的应用，其特征在于：所述碳纳米管/凹凸棒土纳米纤维复合膜作为分离材料、催化材料的应用。