本发明涉及一种过滤膜，具体涉及一种啤酒过滤用石墨烯复合膜及其制备方法。
背景技术：
纸板和硅藻土作为过滤介质是当今最常见的静态过滤。如硅藻土过滤，以硅藻土为主要介质，利用硅藻土颗粒的细微性和多孔性去除原液中悬浮颗粒、胶体等杂质。在静态过滤过程中随着过滤时间的延长滤出物形成的滤饼逐渐增加，过滤阻力也增加。当进出口压差超出工作范围过程停止。此种过滤方法操作方式比较简单，但劳动强度高，而且硅藻土作为一种矿产资源会出现资源短缺问题，大量使用必然会导致成本增加，且目前对于使用过后的废硅藻土没有很好的处理办法，大多进行填埋处理，因此会带来环境污染问题，且达不到精滤的要求。随着目前越来越严峻的环境形势发展，土地污染、大气污染使农作物中的重金属等污染问题必须得到重视。虽然大型啤酒厂商会对原材料进行检测确保安全，但对重金属的处理仍然需要得到关注，对于一些没有检测手段的小型啤酒加工企业及个人爱好者，重金属处理这一环节更是为安全健康提供了一层保障。
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。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供了一种啤酒过滤用石墨烯复合膜及其制备方法，该石墨烯复合膜具有绿色安全、可回收，性能稳定，易使用，成本低，适用范围广等优点，可以很好地解决现有啤酒过滤技术的缺点。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种啤酒过滤用石墨烯复合膜的制备方法，包括如下步骤：
s1、石墨烯膜的制备
先将实验装置抽真空，再在h2和氩气气氛下升温至1000—1100℃，气压300-350pa。达到目标温度后，保持气体流量和气压不变原位退火，退火60-90分钟。
然后在1000-1100℃高温下将碳源通向铜箔表面，同时通入氢气使其处在还原性气氛中，高温下碳源分解，形成活性碳原子，一部分碳原子溶进铜箔中，形成固溶体，生长30-60分钟；然后以-5至-10℃/秒的降温速率降温，降温至室温，一部分的碳原子从铜箔表面析出，在铜箔表面重构形成石墨烯膜；
s2、离子束刻蚀
将石墨烯膜放置于靶台上，然后由高压电场将ar离子束加速，具有一定能量的离子束射向石墨烯膜表面，撞击石墨烯膜表面原子,c原子就会脱离其原来位置，被溅射出来，从而在原处形成孔隙；
s3、氧化石墨烯分离膜的制备
先配置质量分数为0.02％-0.1％的go分散液，将氧化石墨烯分散液加入到已经装有pc膜的滤杯里，然后启动真空泵，当滤杯中的液体被抽干后，即能得到均匀的go分离膜；
s4、过滤膜的组装
将陶瓷膜-氧化石墨烯分离膜-完成刻蚀后的石墨烯膜-陶瓷膜层叠在一起，形成上下为陶瓷膜，中间为氧化石墨烯分离膜与石墨烯膜的过滤膜结构。
优选地，所述步骤s2中的离子束能量为100ev至1000ev(根据具体情况可调)。
优选地，所述步骤s1中的碳源为甲烷，乙炔，苯等中的一种。
优选地，所述步骤s3可以根据所需求的石墨烯分离膜的厚度不同配置相应浓度的的go分散液。
本发明具有以下有益效果：
1、所得石墨烯复合膜具有绿色安全、可回收，性能稳定，效率高，单位过滤成本低，适用范围广等优点，可以很好地解决现有啤酒过滤技术的缺点。
2、通过在石墨烯薄膜上进行精确的刻蚀，产生大小可调控的纳米级孔洞，生成的空洞最小可小于10纳米，适用性广，还可以应用到其它需要过滤的产业，如果汁，红酒等。
3、采用上下为陶瓷膜，中间为氧化石墨烯分离膜与石墨烯膜的过滤膜结构，陶瓷膜起到支撑以及粗过滤的作用，石墨烯膜为主要过滤结构，用于精过滤，氧化石墨烯膜的存在能去粗滤液中的重金属等有害物质。
附图说明
图1为本发明实施例啤酒过滤用石墨烯复合膜的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种啤酒过滤用石墨烯复合膜，该石墨烯复合膜为由陶瓷膜1、氧化石墨烯分离膜2、完成刻蚀后的石墨烯膜3、陶瓷膜1从上往下依次层叠构成的过滤膜结构。该石墨烯膜通过以下步骤制备所得：
s1、石墨烯膜的制备
先将实验装置抽真空，再在h2和氩气气氛下升温至1000—1100℃，气压300-350pa。达到目标温度后，保持气体流量和气压不变原位退火，退火60-90分钟。
然后在1000—1100℃高温下将碳源通向铜箔表面，同时通入氢气使其处在还原性气氛中，高温下碳源分解，形成活性碳原子，一部分碳原子溶进铜箔中，形成固溶体，生长30-60分钟；然后以-5至-10℃/秒的降温速率降温，降温至室温，一部分的碳原子从铜箔表面析出，在铜箔表面重构形成石墨烯膜；
s2、离子束刻蚀
将石墨烯膜放置于靶台上，然后由高压电场将ar离子束加速，具有一定能量的离子束射向石墨烯膜表面，撞击石墨烯膜表面原子,c原子就会脱离其原来位置，被溅射出来，从而在原处形成孔隙；
s3、氧化石墨烯分离膜的制备
先配置质量分数为0.02％-0.1％的go分散液，将氧化石墨烯分散液加入到已经装有pc膜的滤杯里，然后启动真空泵，当滤杯中的液体被抽干后，即能得到均匀的go分离膜；可以根据所需求的石墨烯分离膜的厚度不同配置相应浓度的的go分散液；
s4、过滤膜的组装
将陶瓷膜-氧化石墨烯分离膜-完成刻蚀后的石墨烯膜-陶瓷膜层叠在一起，形成上下为陶瓷膜，中间为氧化石墨烯分离膜与石墨烯膜的过滤膜结构，陶瓷膜起到支撑以及粗过滤的作用，氧化石墨烯膜用于吸附有害物质，石墨烯膜为主要过滤结构，用于精过滤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。