[发明专利]一种同轴电缆型氧化石墨烯-沸石分子筛@中空纤维复合膜及其制备方法

权利要求书

1.一种同轴电缆型氧化石墨烯-沸石分子筛@中空纤维复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将中空纤维膜浸于氧化物纳米纤维分散液、聚合物纳米纤维分散液或氧化石墨烯分散液中，通过真空抽滤将氧化物纳米纤维、聚合物纳米纤维或氧化石墨烯均匀沉积在中空纤维膜表面作为修饰层，获得中空纤维复合膜；

（2）将步骤（1）中所得的中空纤维复合膜浸于沸石分子筛分散液中，通过真空抽滤将沸石分子筛均匀沉积在步骤（1）所得的中空纤维复合膜表面作为分离层，获得沸石分子筛@中空纤维复合膜；

（3）将步骤（2）所得的沸石分子筛@中空纤维复合膜浸于氧化石墨烯分散液中，通过真空抽滤将氧化石墨烯均匀沉积在步骤（2）所得的沸石分子筛@中空纤维复合膜表面作为包覆层，干燥处理后，即得到具有同轴电缆型结构的氧化石墨烯-沸石分子筛@中空纤维复合膜；

步骤（1）中所述中空纤维膜为聚合物膜，聚合物膜为聚偏氟乙烯膜、聚醚砜膜、聚氯乙烯膜或聚丙烯腈膜中的一种；所述氧化物纳米纤维选自二氧化钛纳米纤维，所述聚合物纳米纤维选自聚苯胺纳米纤维或纤维素纳米晶纤维；步骤（2）中所述沸石分子筛为方钠石或SAPO-34中的一种；

步骤（1）中所述氧化物纳米纤维、聚合物纳米纤维或氧化石墨烯的沉积厚度为20~60nm；

步骤（2）中所述方钠石的粒径范围为20~60 nm，沉积厚度为300~800 nm；所述SAPO-34的粒径范围为300~800 nm，沉积厚度为3~6 μm；

步骤（3）中所述氧化石墨烯的沉积厚度为100~200nm。

2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）与步骤（3）中所述氧化石墨烯分散液通过以下方法制得：将氧化石墨烯粉末分散于去离子水中，超声0.5~2小时后，经稀释、超声后获得；所述氧化石墨烯分散液的浓度为0.005~0.01 mg/mL。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述氧化物纳米纤维分散液或聚合物纳米纤维分散液通过将氧化物纳米纤维或聚合物纳米纤维粉末分散在去离子水中，超声0.5~1小时后制得；氧化物纳米纤维分散液、聚合物纳米纤维分散液的浓度均为0.005~0.01 mg/mL；

步骤（2）中所述沸石分子筛分散液通过将沸石分子筛粉末分散于去离子水中，经过超声0.5~1小时制得，所述沸石分子筛分散液的浓度为0.03~0.05 mg/mL。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）、（2）和（3）中所述真空抽滤的真空度为0.05~0.1 MPa；步骤（1）中的抽滤时间为5~20分钟；步骤（2）中的抽滤时间为2~3小时；步骤（3）中的抽滤时间为4~6小时。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述干燥处理的干燥温度为25~40℃，干燥时间为6~12小时。

6.一种同轴电缆型氧化石墨烯-沸石分子筛@中空纤维复合膜，其特征在于，由权利要求1-5任一项所述的制备方法制得。

7.权利要求6所述的同轴电缆型氧化石墨烯-沸石分子筛@中空纤维复合膜在分离混合气体中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述的混合气体为氦气和甲烷。