[发明专利]一种气液膜接触器用醇胺改性氧化石墨烯/聚偏氟乙烯共混膜及其制备方法

权利要求书

1.一种气-液膜接触器用醇胺改性氧化石墨烯/聚偏氟乙烯共混膜材料，其特征在于，该共混膜由醇胺改性氧化石墨烯和聚偏氟乙烯共混制成，膜厚度在80-220μm之间，膜表面水接触角在62～91°之间，在0.01MPa下聚偏氟乙烯膜的气通量分布在0～300m³/m²·h，有较高的透气性能；得到的基膜具有不对称结构，断面呈贯穿的指状孔结构、短小的指状孔和海绵状结构；制得的醇胺改性氧化石墨烯/聚偏氟乙烯共混膜用于气-液膜接触器脱硫，脱硫过程中，能对SO₂产生吸附作用，降低SO₂在膜中的传质阻力，促进SO₂的传递，具有优异的脱硫性能，与聚偏氟乙烯原膜相比，在相同条件下脱硫效率提高了23％，并且膜的强度和稳定性也有所提高；

所述共混膜材料的制备具体包括以下步骤：

(1)制备醇胺改性氧化石墨烯：将制备好的氧化石墨烯稀释为1-10mg/mL，取50-300mL稀释好的氧化石墨烯溶液放于三口瓶中，加入0.05-0.30g氢氧化钾，超声处理5-60min，加入5-150mL的醇胺到上述溶液中，在50-90℃条件下回流反应2-5h，反应结束得到黑色溶液，将反应产物透析处理到中性，冷冻干燥，产物备用；

(2)将制得的醇胺改性氧化石墨烯和添加剂加入到溶剂中超声1-36h得到浓度为0.16-1.5wt.％醇胺改性氧化石墨烯分散液，并加入10-30wt.％的聚偏氟乙烯聚合物，在50-80℃下搅拌3-12h，静置12-24h脱泡，得到醇胺改性氧化石墨烯/聚偏氟乙烯铸膜液；

(3)采用浸没沉淀相转化法制备醇胺改性氧化石墨烯/聚偏氟乙烯共混膜，成膜过程参数包括环境温度15～30℃，环境相对湿度30～90％，空气停留时间0～60s，刮刀厚度150～250nm，凝固浴温度5～50℃。

2.如权利要求1所述的醇胺改性氧化石墨烯/聚偏氟乙烯共混膜材料，其特征在于，所用的醇胺包括乙醇胺，二乙醇胺，三乙醇胺，二甘醇胺，二异丙醇胺，N-甲基二乙醇胺，N-乙基乙醇胺，N-甲基乙醇胺，N-正丁基乙醇胺，N-叔丁基乙醇胺，2-氨基-2-羟甲基-1，3-丙二醇以及2-氨基-2-甲基-1，3-丙二醇中的一种。

3.如权利要求1所述的醇胺改性氧化石墨烯/聚偏氟乙烯共混膜材料，其特征在于，所用的溶剂包括N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、磷酸三乙酯中的一种或两种混合添加溶剂，其中，溶剂含量为54～85wt.％。

4.如权利要求1所述的醇胺改性氧化石墨烯/聚偏氟乙烯共混膜材料，其特征在于，所用的添加剂包括聚乙二醇、乙二醇、丙三醇、无水氯化锂、辛醇、环己醇中的一种或两种混合添加剂，其中，添加剂含量为5～16wt.％。