一种含氧化石墨烯的无机复合分离膜及其制备方法与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111420564A(43)申请公布日2020.07.17(21)申请号202010145940.5(22)申请日2020.03.05(71)申请人浙江美易膜科技有限公司地址311404浙江省杭州市富阳区新登镇共和村三板桥(72)发明人韦江陈楚龙(74)专利代理机构北京智乾知识产权代理事务所(普通合伙)11552代理人刘莹莹(51)Int.Cl.B01D69/12(2006.01)B01D69/10(2006.01)B01D67/00(2006.01)B01D71/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种含氧化石墨烯的无机复合分离膜及其制备方法与应用(57)摘要本发明属于无机复合膜材料技术领域，具体涉及一种含氧化石墨烯的无机复合分离膜，并进一步公开其制备方法与应用。本发明所述无机复合分离膜，以多孔不锈钢膜或多孔陶瓷膜作为支撑膜材料，并在所述支撑膜的表面形成含有氧化石墨烯和金属氧化物纳米颗粒的分离层，通过煅烧处理形成稳定的分离层。本发明同时提出了避免在煅烧过程中产生裂缝的方法，氧化石墨烯的添加有助于提高整个复合膜的通量，制得的复合分离膜具有高通量、高截留、抗污染、机械性能良好等优点，可满足水处理、生物制药、化工、食品、环保等领域的性能要求。CN111420564ACN111420564A权利要求书1/1页1.一种制备含氧化石墨烯的无机复合分离膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将纳米氧化石墨烯和纳米金属氧化物颗粒分散于有机胺水溶液中，得到包覆液，备用；(2)将支撑膜材料浸渍入所述包覆液中进行浸渍吸附，干燥后得到吸附有纳米氧化石墨烯和纳米氧化钛颗粒的膜材料坯体；(3)将得到的膜材料坯体浸渍于聚乙烯醇水溶液中进行浸渍吸附，干燥后得到膜材料包覆坯体；(4)将得到的膜材料包覆坯体进行煅烧处理，即得。2.根据权利要求1所述含氧化石墨烯的无机复合分离膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述有机胺包括多元胺、脂肪族多官能胺或多元醇胺中的一种或多种的混合物。3.根据权利要求1或2所述含氧化石墨烯的无机复合分离膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中：所述金属氧化物包括氧化钛、氧化铝或氧化锆中的一种或多种的混合物；所述氧化石墨烯和所述金属氧化物颗粒的平均直径为5-200nm。4.根据权利要求1-3任一项所述含氧化石墨烯的无机复合分离膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中：控制所述有机胺水溶液的质量浓度为0.5-25wt％；控制所述有机胺水溶液中，所述氧化石墨烯与金属氧化物的总重量浓度为0.1-30wt％；控制所述有机胺水溶液中，所述氧化石墨烯的重量浓度为10ppm-10wt％。5.根据权利要求1-4任一项所述含氧化石墨烯的无机复合分离膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中：所述支撑膜材料包括多孔不锈钢膜材料和/或多孔陶瓷膜材料；所述支撑膜材料的平均孔直径为0.8-50μm。6.根据权利要求1-5任一项所述含氧化石墨烯的无机复合分离膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，还包括将得到的膜材料坯体重复浸渍入所述包覆液中至少一次的步骤。7.根据权利要求1-6任一项所述含氧化石墨烯的无机复合分离膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，控制所述聚乙烯醇水溶液的质量浓度为0.1-5wt％。8.根据权利要求1-7任一项所述含氧化石墨烯的无机复合分离膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，控制所述煅烧步骤的温度为300-700℃，控制所述煅烧步骤时间为0.5-6h。9.由权利要求1-8任一项所述方法制备得到的含氧化石墨烯的无机复合分离膜，其特征在于，所述无机复合分离膜为超滤膜、微滤膜或纳滤膜。10.权利要求9所述含氧化石墨烯的无机复合分离膜在水处理、生物制药、化工、食品、环保领域中的应用。2CN111420564A说明书1/5页一种含氧化石墨烯的无机复合分离膜及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明属于无机复合膜材料技术领域，具体涉及一种含氧化石墨烯的无机复合分离膜，并进一步公开其制备方法与应用。背景技术[0002]膜分离技术是一项新型高效分离技术，具有在常温下操作，营养成分损失少、设备简单、操作方便、无相变、不产生化学变化、选择性强、分离效率高和节省能源等优点。按照膜孔径的大小，膜分离技术可以进一步细分为微滤、超滤、纳滤、反渗透技术等；按照膜材料的差异，分离膜则主要包括无机膜与有机膜。其中，无机膜与有机膜相比具有很多优势，比如耐溶剂、酸碱、耐高温、孔径分布均匀、机械性能好等；同时，由于无机膜具有更好的高温稳定性，可与催化反应集成制成膜催化反应器，也使无机膜具有更广泛的应用领域。[0003]现有技术中，氧化石墨烯