[发明专利]一种添加改性石墨烯的水处理管式膜复合材料

说明书

本发明公开了一种添加改性石墨烯的水处理管式膜复合材料，该管式膜包括管式支撑体以及涂覆在管式支撑体外表面的溶胶；所述管式支撑体的成分包括氧化铝、过氧化钠粉末、甲基丙烯酸甲酯树脂、聚偏氟乙烯、助烧剂、聚氨酯、羟丙基甲基纤维素；所述溶胶的成分包括：活性炭、改性石墨烯、异丙醇铝、絮凝剂、纳米二氧化硅粉末、聚合氯化铝铁、低聚3‑氨丙基三乙氧基硅烷、纳米碳化钨、钢纤维、羟丙基甲基纤维素、高岭土、纳米氧化锌粉末、钛酸四丁酯。本发明组分配制合理科学，原料易得，制造成本低，吸附能力大大增强，提高了水处理效果和效率。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种添加改性石墨烯的水处理管式膜复合材料。

背景技术

随着社会的不断发展，环境污染问题越来越受到大家的关注。工业污染、生活污水的不断排放对水资源产生了巨大的威胁，水资源短缺问题不断突出。膜处理技术作为21世纪饮用水处理的优选技术，与常规水处理技术比较，具有能耗低、分离效率高、工艺简单、无需投加添加剂、不影响人体健康等优点，在水处理、资源保护、化工分离等领域得到广泛应用。

膜分离需要的跨膜压差一般为0.5～2.0MPa，比用反渗透膜达到同样的渗透能量所必需施加的压差低0.5～3MPa。根据操作压力和分离界限，可以定性地将NF排在反渗透和超滤之间，有时也把NF称为低压反渗透或疏松反渗透。20世纪70年代J.E.Cadotte研究NS-300膜，即为研究NF膜的开始。当时，以色列脱盐公司用混合过滤来表示介于反渗透与超滤之间的膜分离过程，后来美国的公司把这种膜技术称为纳滤，一直沿用至今。纳滤膜分离是利用膜对混合物中各组分的选择渗透作用性能的差异，以外界能量或化学位差为推动力对双组分或多组分混合的气体或液体进行分离、分级、提纯和富集的方法。膜孔径处于纳米级，适宜于分离分子量在100～1000，分子尺寸约为1nm的溶解组分的膜工艺被称为纳滤。

石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。

石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。

石墨烯的化学性质与石墨类似，石墨烯可以吸附并脱附各种原子和分子。当这些原子或分子作为给体或受体时可以改变石墨烯载流子的浓度，而石墨烯本身却可以保持很好的导电性。但当吸附其他物质时，如H+和OH-时，会产生一些衍生物，使石墨烯的导电性变差，但并没有产生新的化合物。因此，可以利用石墨来推测石墨烯的性质。例如石墨烷的生成就是在二维石墨烯的基础上，每个碳原子多加上一个氢原子，从而使石墨烯中sp2碳原子变成sp3杂化。可以在实验室中通过化学改性的石墨制备的石墨烯的可溶性片段。

本发明利用石墨烯特有的性能并对其改性来提供一种添加改性石墨烯的水处理管式膜复合材料，水处理效果好。

发明内容

为克服上述不足，本发明提供一种添加改性石墨烯的水处理管式膜复合材料。

本发明是采取以下技术方案来实现的：一种添加改性石墨烯的水处理管式膜复合材料，该管式膜包括管式支撑体以及涂覆在管式支撑体外表面的溶胶；

所述管式支撑体的成分包括氧化铝、过氧化钠粉末、甲基丙烯酸甲酯树脂、聚偏氟乙烯、助烧剂、聚氨酯、羟丙基甲基纤维素；

所述管式支撑体的成分含量为：氧化铝34-36重量份、过氧化钠粉末2-10重量份、聚偏氟乙烯62-64重量份、助烧剂2-6重量份、聚氨酯4-8重量份、羟丙基甲基纤维素2-6重量份；

所述溶胶的成分包括：活性炭、改性石墨烯、异丙醇铝、絮凝剂、纳米二氧化硅粉末、聚合氯化铝铁、低聚3- 氨丙基三乙氧基硅烷、纳米碳化钨、钢纤维、羟丙基甲基纤维素、高岭土、纳米氧化锌粉末、钛酸四丁酯；