一种多功能石墨烯/高分子复合材料透水膜及其制备方法和用途与流程

文档序号:12093254阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种多功能石墨烯/高分子复合材料透水膜,其特征在于,该透水膜包含:

a)选自如下的至少一种导湿高分子聚合物:导湿均聚物、导湿共聚物、及其任意组合;

b)石墨烯或石墨烯复合材料;和

c)微孔基材,

其中,在微孔基材内所述导湿高分子聚合物与所述石墨烯或石墨烯复合材料通过极性基官能团形成氢键、离子键和/或共价键的有效化学键链接,从而形成具有强化亲水-疏水基团的透水通道。

2.如权利要求1所述的多功能石墨烯/高分子复合材料透水膜,其特征在于,

所述导湿高分子聚合物为选自如下的至少一种:商品化聚氧化乙烯、聚苯乙烯硫酸、聚酯、聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚酰胺、聚氨酯、磺化的苯乙烯-丁二烯橡胶、苯乙烯丙烯酸酯、聚醚醚酮、它们的聚合物和它们的混合物。

3.如权利要求2所述的多功能石墨烯/高分子复合材料透水膜,其特征在于,

所述导湿高分子聚合物含有选自如下的至少一种极性基官能团:-OH、-SH、-COOH、-OR、-COOR、-PO3H2、-SO3H和-NH2

4.如权利要求1所述的多功能石墨烯/高分子复合材料透水膜,其特征在于,该透水膜还包含:

d)选自如下的至少一种添加剂:抗氧化剂、紫外稳定剂或氧化、热和紫外光降解抑制剂、交联剂及它们的混合物。

5.如权利要求1所述的多功能石墨烯/高分子复合材料透水膜,其特征在于,

所述石墨烯或石墨烯复合材料为部分氧化或全氧化石墨烯片、氧化石墨烯/银材料、氧化石墨烯/二氧化钛材料、或氧化石墨烯/银/二氧化钛复合材料。

6.如权利要求5所述的多功能石墨烯/高分子复合材料透水膜,其特征在于,

所述石墨烯或石墨烯复合材料含有选自如下的至少一种极性基官能团:-OH、-SH、-COOH、-OR、-COOR、-PO3H2、-SO3H和-NH2

7.如权利要求1-6任一所述的多功能石墨烯/高分子复合材料透水膜的制备方法,其特征在于包括如下步骤:

A)在选自10-100℃范围的恒温条件下,使导湿高分子聚合物以预确定的时间和顺序溶解在多种有机溶剂中形成溶液,充分搅拌以混合均匀;

B)添加石墨烯或石墨烯复合材料至上一步骤得到的溶液中,充分搅拌以混合均匀;以及

C)成膜过程:在温度在10-200℃的范围的条件下,将步骤B)中得到的溶液施涂至微孔基材的一个或两个表面上。

8.如权利要求7所述的制备方法,其特征在于,在步骤A)和B)之间还包括步骤:

A′)添加至少一种添加剂至步骤A)中得到的溶液中充分搅拌混合均匀。

9.如权利要求7所述的制备方法,其特征在于,还包括在C)成膜过程后进行交联,与所述微孔基材形成连续的交联透水聚合物的涂层。

10.如权利要求1-6任一所述的多功能石墨烯/高分子复合材料透水膜用于全热交换器、湿度调节器、污水处理、燃料电池、纺织物、创伤敷料及其它适于透水或过滤水的用途。

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