[发明专利]碳纳米材料/聚合物导电杂化膜的制备及膜污染监测技术

摘要

本发明公开了一种碳纳米材料/聚合物杂化多功能导电过滤膜的制备及膜污染监测技术，其特征在于：采用功能化的碳纳米材料与聚合物相结合，通过基质共混和溶液凝固浴相结合的方法制备导电杂化膜，并通过电阻的测量来监测膜污染。主要步骤如下：(1)将原始的碳纳米管进行功能化改性，并将功能化的碳纳米管作为纳米填料；(2)以普通石墨粉为原料，采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯；(3)配制一定浓度的氧化石墨烯溶液作为凝固浴；(4)通过基质共混和溶液凝固浴相结合的方式制备碳纳米材料/聚合物导电杂化膜；(5)通过膜表面电阻的测量监测膜的污染程度。膜的制备方法简单，成本低，制备出的膜性能优异，膜污染的监测方法简单，新颖。

主权项

1.碳纳米材料/聚合物杂化多功能导电过滤膜的制备及膜污染实时在线监测技术，主要步骤在于首先用混酸处理并采用加热回流的方式将原始的碳纳米管(P‑CNTs)进行功能化改性得到功能化的碳纳米管(f‑CNTs)，将其作为纳米填料，其次以普通石墨粉为原料，采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO)，配制一定浓度的氧化石墨烯溶液作为成膜的凝固浴。然后将纳米填料和添加剂溶于有机溶剂中水浴超声分散一定的时间得到均匀分散液，向分散液中加入一定量的溶质并加热搅拌一定的时间，形成铸膜液，将铸膜液放在真空烘箱中进行真空脱泡一定的时间，用刮膜棒刮膜并将其放到凝固浴中至溶剂完全去除得到性能优异的导电膜。通过监测水处理过程中膜表面电阻的变化来探测膜的污染程度，达到实时在线检测膜污染状况并根据膜污染情况决定是否对膜实施反冲洗的控制，以达到膜的高效利用。导电杂化膜制备过程中各组成成分的质量百分比含量如下：。