[发明专利]一种稳定的陶瓷基复合碳膜及其制备方法

权利要求书

1.一种稳定的陶瓷基复合碳膜，其特征在于，所述的稳定的陶瓷基复合碳膜分为支撑层和分离层两部分，孔径在100-2000nm的陶瓷膜作为支撑层，碳纳米管层作为分离层，分离层负载在支撑层表面；酸化后的碳纳米管经过聚乙烯醇和丁二酸共同交联作用，保证复合膜碳层的稳定性。

2.根据权利要求1所述的稳定的陶瓷基复合碳膜，其特征在于，所述的碳纳米管选用直径为2～100nm的单壁、双壁或多壁碳纳米管。

3.根据权利要求1或2所述的稳定的陶瓷基复合碳膜，其特征在于，所述的交联稳定剂为聚乙烯醇和丁二酸类聚合物。

4.根据权利要求1或2所述的稳定的陶瓷基复合碳膜，其特征在于，所述的陶瓷基复合碳膜的孔径由碳纳米管直径、聚乙烯醇浓度以及热处理时间调控。

5.根据权利要求3所述的稳定的陶瓷基复合碳膜，其特征在于，所述的陶瓷基复合碳膜的孔径由碳纳米管直径、聚乙烯醇浓度以及热处理时间调控。

6.一种稳定的陶瓷基复合碳膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：

第一步，支撑体预处理

将支撑体在乙醇中超声处理10min后，利用去离子水清洗至中性并烘干备用；

第二步，碳纳米管分散液的制备

根据孔径的需求，将管径为2～100nm的碳纳米管由硫酸和硝酸共同作用酸化后均匀分散到水中，制备浓度为0.5～5mg/mL的碳纳米管分散液；

第三步，陶瓷基复合碳膜的成型

首先，将不同管径的碳纳米管真空抽滤到陶瓷膜支撑层上，根据需要形成不同厚度的碳纳米管分离层，然后抽滤质量浓度为0.2％～1％的聚乙烯醇溶液，后浸泡于质量浓度为1％的丁二酸溶液中1h；取出后去离子水清洗，60℃条件下干燥固化，最后在250-300℃条件下热处理1-4h得到稳定的陶瓷基复合碳膜。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，酸化所用浓硫酸和浓硝酸二者的体积比为3：1。