[发明专利]一种高分子修饰的石墨烯过滤膜的制备方法

权利要求书

1.一种高分子修饰的石墨烯过滤膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤（1）将清洁处理后的不锈钢网表面涂覆聚多巴胺；

步骤（2）将步骤（1）中表面涂覆聚多巴胺的不锈钢网与氧化石墨烯反应制得氧化石墨烯/聚多巴胺表面涂覆的不锈钢网；

步骤（3）在碱性条件下，通过迈克尔加成反应，将末端带有巯基的聚合物P（MeO₂MA-co-OEGMA-SH），接枝在步骤（2）制得的氧化石墨烯/聚多巴胺表面涂覆的不锈钢网上，制得超亲水性的高分子修饰的石墨烯过滤膜；

其中，所述步骤（2）具体为：配置0.3-0.6摩尔/升的氧化石墨烯水分散液，将步骤（1）制得的表面涂覆聚多巴胺的不锈钢网浸泡在其中，在40-45摄氏度下反应5-8小时，取出后用去离子水反复冲洗，在40-50摄氏度下真空干燥12小时，制得氧化石墨烯/聚多巴胺表面涂覆的不锈钢网。

2.根据权利要求1所述的高分子修饰的石墨烯过滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中迈克尔加成反应在pH为8.0-9.0，浓度为0.05-0.15 M的Bicine缓冲溶液中进行。

3.根据权利要求1所述的高分子修饰的石墨烯过滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中迈克尔加成反应的具体为：将聚合物P(MeO₂MA-co-OEGMA-SH)溶解于Bicine缓冲溶液混合均匀，然后将氧化石墨烯/聚多巴胺表面涂覆的不锈钢网置于溶液中，室温下搅拌18-36 h，即可得到高分子修饰的石墨烯过滤膜。

4.根据权利要求1所述的高分子修饰的石墨烯过滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中聚合物P（MeO₂MA-co-OEGMA-SH）的制备方法包括以下步骤：以2-甲基-2丙烯酸-2(2甲氧基乙氧基)乙酯、寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯为单体，双[2-(2’-溴代异丁酰氧基)乙基]二硫化物为引发剂，溴化亚铜为催化剂，2,2’-联吡啶为配体，通过原子转移自由基聚合反应，合成P(MeO₂MA -co-OEGMA-S-S-MeO₂MA -co-OEGMA)共聚物；再利用三丁基膦作为还原催化剂，打断聚合物中的二硫键，得到末端带有巯基的聚合物P（MeO₂MA-co-OEGMA-SH）。

5.根据权利要求4所述的高分子修饰的石墨烯过滤膜的制备方法，其特征在于，所述寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯的分子量为475 g/mol。

6.根据权利要求4所述的高分子修饰的石墨烯过滤膜的制备方法，其特征在于，所述单体2-甲基-2丙烯酸-2(2甲氧基乙氧基)乙酯和寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯的投料摩尔比为5：1-20:1，引发剂双[2-(2’-溴代异丁酰氧基)乙基]二硫化物用量为单体2-甲基-2丙烯酸-2(2甲氧基乙氧基)乙酯摩尔量的1/150-1/50，催化剂溴化亚铜用量为单体2-甲基-2丙烯酸-2(2甲氧基乙氧基)乙酯摩尔量的1/50-1/15，配体2,2’-联吡啶用量为催化剂摩尔量的0.5-3倍，所述三丁基膦的用量为P(MeO₂MA -co-OEGMA-S-S- MeO₂MA -co-OEGMA)质量的1/4-1/2。

7.根据权利要求1-4任一项所述的高分子修饰的石墨烯过滤膜的制备方法，其特征在于，所述不锈钢网的规格为500-1800目。

8.根据权利要求1-4任一项所述的高分子修饰的石墨烯过滤膜的制备方法，其特征在于，所述不锈钢网通过以下步骤清洁处理：将所述不锈钢网剪裁至需要的尺寸，浸泡在质量分数为15-20%的稀盐酸中至大部分表面刚好产生气泡，以除去表面氧化层，然后依次在去离子水、无水乙醇，丙酮中超声清洗各10-15分钟，烘干备用。