氧化石墨烯@高聚物纳米纤维多层膜及其制备方法和应用与流程

文档序号:12458725阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种氧化石墨烯@高聚物纳米纤维多层膜,其特征在于,该膜由高聚物纳米纤维膜、氧化石墨烯膜层交替组成,氧化石墨烯的质量分数大约为50—80%,高聚物纳米纤维膜、氧化石墨烯层均至少为2层。

2.一种氧化石墨烯@高聚物纳米纤维多层膜的制备方法,所述方法包括:

(1)通过静电纺丝法制备一层高聚物纳米纤维膜;

(2)通过静电喷涂将氧化石墨烯均匀的喷涂到上一步骤获得膜的高聚物纳米纤维薄膜上;

(3)通过静电纺丝法在上一步骤获得膜的氧化石墨烯膜层上制备一层高聚物纳米纤维膜;

(4)重复步骤(2)(3)获得氧化石墨烯@高聚物纳米纤维膜交替设计的多层膜。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述的高聚物为适合进行静电纺丝的高聚物。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,高聚物选自尼龙6(Nylon6)、聚丙烯腈(PAN)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)的一种或几种。

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)、(3)的操作步骤为:

(1-1)将一定量的高聚物溶解到相应的溶剂中,超声1-3h,磁力搅拌得到完全溶解的高聚物溶液B;

(1-2)将溶液B静置脱泡,然后转移到注射器中,通过静电纺丝成膜,纺丝电压为8—30KV,相对湿度为20%—50%,温度为15—30℃,推进速度为0.001—0.01mL/min,接受距离为15—20cm,纺丝针头为9号,使用铝箔,滚筒接收,滚筒转速为800—1000r/min,纺丝时间为1—5min。

6.根据权利要求2或5所述的方法,其特征在于,所述步骤(2)包括:

(2-1)在室温下,将一定量的氧化石墨烯溶解在水和二甲基甲酰胺(DMF)1:1的混合溶液中,超声1-3h,磁力搅拌得到分散均匀的氧化石墨烯溶液A;

(2-2)将溶液A转移到注射器中,通过静电喷涂,将氧化石墨烯喷涂到高聚物纳米纤维膜上,静电喷涂电压为25—35KV,相对湿度为20%—50%,温度 为15—30℃,推进速度为0.1—0.2mL/min,接收距离为15—20cm,纺丝针头为9号,使用铝箔,滚筒接收,滚筒转速为200—400r/min,静电喷涂时间为10—40min。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤(2)中步骤(2-1)中所用的氧化石墨烯是通过改进的Hummers法制备,其质量分数为0.1—1%。

8.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤(4)中进一步包括:将获得多层膜放入45℃的烘箱中干燥,去除剩余的溶剂。

9.权利要求2-8任一项制备方法制备得到的氧化石墨烯@高聚物纳米纤维多层膜。

10.权利要求1或权利要求9所述述的氧化石墨烯@高聚物纳米纤维多层膜在空气过滤、污水处理、脱盐膜分离领域的应用。

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