[发明专利]一种石墨烯基膜

权利要求书

1.一种无支撑石墨烯基膜，包括：

-多个部分氧化的多层石墨烯(POFG)片；和

-聚合物，该聚合物将所述多个POFG片在基质中互相连接。

2.根据权利要求1所述的膜，其中，所述聚合物是水基聚合物。

3.根据权利要求1或2所述的膜，其中，所述聚合物包括：聚丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙酸乙烯酯，聚丙烯酰胺，聚(甲基-2-氰基丙烯酸甲酯)或它们的共聚物。

4.根据前述权利要求中任意一项所述的膜，其中，所述膜的厚度为10-25μm。

5.根据前述权利要求中任意一项所述的膜，其中，当用于正向渗透时，所述膜具有≥50LMH的水通量。

6.根据前述权利要求中任意一项所述的膜，其中，当用于正渗透时，所述膜具有≤5GMH的反向盐通量。

7.根据前述权利要求中任意一项所述的膜，其中，所述POFG片具有按元素比计≤10％的总氧含量。

8.根据前述权利要求中任意一项所述的膜，其中，所述POFG片具有范德华力主导的面与面之间的相互作用。

9.根据前述权利要求中任意一项所述的膜，其中所述POFG片具有横向尺寸膜30-110μm。

10.一种形成根据权利要求1所述的无支撑石墨烯基膜的方法，所述方法包括：

-将多个部分氧化的多层石墨烯(POFG)片与聚合物溶液混合以形成POFG/聚合物复合溶液；

-将POFG/聚合物复合溶液沉积到基底的表面上以形成膜；和

-将所述膜从所述基底的表面剥离。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述聚合物是水基聚合物。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，所述聚合物包括：聚丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙酸乙烯酯，聚丙烯酰胺，聚(甲基-2-氰基丙烯酸甲酯)或其共聚物。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中，所述混合包括将所述POFG片混合于聚合物溶液中，所述聚合物溶液基于所述POFG/聚合物复合溶液的总体积的体积浓度为5-20vol％。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其中，所述沉积包括将所述POFG/聚合物复合溶液沉积到基底的疏水性表面上。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述基底的表面具有≥100°的接触角。

16.根据权利要求10至15中任一项所述的方法，其中，所述基底包括聚丙烯(PP)，聚四氟乙烯，聚醚醚酮(PEEK)，聚甲醛，氯化聚氯乙烯，聚乙烯，聚砜，聚氨酯，聚氟乙烯，聚偏二氟乙烯(PVDF)，或其组合。

17.根据权利要求10至16中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括在剥离之前干燥所述膜。

18.根据权利要求10至17中任一项所述的方法，其中，所述POFG片通过以下方法制备：

-电化学剥离石墨以形成插层石墨粉末；

-膨胀所述插层石墨粉以形成多层石墨烯(FG)；和

-用氧化剂部分氧化FG持续预定时间段以形成POFG片。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述膨胀包括热膨胀所述插层石墨粉末。