一种氯化钠辅助制备石墨烯多孔膜的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种氯化钠辅助石墨烯薄膜形成孔隙。
【背景技术】
[0002]石墨烯多孔膜作为一种新型材料在气体分离、水净化等方面有着很大的应用潜力。传统制备石墨烯多孔材料的方法有冷冻干燥法和水合肼还原法，但是它们固有的缺点限制了其大规模生产和应用。冷冻干燥法成本高昂，制备所需时间过长；而水合肼还原法所用的还原剂水合肼是剧毒药品，很难大规模使用。本发明采用的方法，制作成本较低，简单快捷，无毒无害，这使其在石墨烯多孔膜的制备上有着良好的应用前景。
【发明内容】
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[0003]技术问题:本发明的目的是提供一种制备石墨烯多孔膜的方法。本发明提出的石墨烯多孔膜上形成了大量微孔，能够过滤掉水中大部分颗粒，且制作成本较低，方法简单便利。
[0004]
【发明内容】
:为解决上述技术问题，本发明提供了一种氯化钠辅助制备石墨烯多孔膜的方法，该方法的包括如下步骤:首先将氯化钠固体和氧化石墨烯固体溶于去离子水中并转移至细胞粉碎仪中进行分散，形成混合液；再将上述混合液注入聚四氟乙烯的模具中，在室温下初步干燥2?4小时，之后放入烘箱30?70°C干燥成膜；最后放入130?190°C烘箱高温退火。
[0005]优选的，氯化钠的浓度范围在50 μ g/mL?180mg/mL。
[0006]优选的，氧化石墨稀的浓度范围在10 μ g/mL?20mg/mL。
[0007]有益效果:本发明具有的优点和积极效果是:
[0008]传统制备石墨烯多孔膜的方法有冷冻干燥法和水合肼还原法，但是它们固有的缺点限制了其大规模生产和应用。冷冻干燥法成本高昂，制备所需时间过长；而水合肼还原法所用的还原剂水合肼是剧毒药品，很难大规模使用。本发明采用的方法与之相比，制作成本较低，简单快捷，无毒无害，这使其在石墨烯多孔膜的制备上有着良好的应用前景。另外，传统的方法很难制备大尺寸如亚厘米的孔，而本发明可以借助气体的热膨胀效应，得到所需的大孔。
【附图说明】
[0009]图1没有氯化钠辅助所得石墨烯膜的照片。
[0010]图2在氯化钠辅助下所得石墨烯膜的照片，很明显，鼓起了很多泡。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0012]本发明公开一种制备石墨烯多孔膜的方法包括以下步骤:首先将氯化钠固体和氧化石墨烯固体溶于去离子水中并转移至细胞粉碎仪中进行分散；形成混合液，再将上述混合液注入聚四氟乙烯的模具中，在室温下初步干燥2?4小时，之后放入烘箱30?70°C干燥成膜；最后放入130?190°C烘箱高温退火。
[0013]氯化钠的浓度范围在50 μ g/mL?180mg/mL。
[0014]氧化石墨稀的浓度范围在10 μ g/mL?20mg/mL。
[0015]成孔原理:首先是随着水分蒸发，氯化钠开始结晶，这些晶体颗粒将会撑开一定孔；第二步，也是关键一步，就是第一步撑开的小孔中，将会有一些气体，然后在高温的情况下，会发生气体膨胀，从而得到毫米甚至是亚厘米级别的孔。
[0016]下面通过实施例对本发明作进一步具体说明。
[0017]实施例1:
[0018]第一步，将氯化钠固体和氧化石墨烯固体溶于去离子水中并转移至细胞粉碎仪中进行分散，形成的混合液中氯化钠的浓度为50 μ g/mL，氧化石墨稀的浓度范围为lmg/mL。
[0019]第二步，将上述混合液注入聚四氟乙烯的模具中，在室温下初步干燥2小时，之后放入烘箱70°C干燥；
[0020]第三步，将第二步中的产物放入烘箱，130°C高温退火2h。
[0021]图1是没加氯化钠所得膜的照片，很明显表面较为平坦，没有鼓泡；而图2为加入氯化钠的情况，表面粗糙，且可以明显看到膜面上处处是鼓起的泡，尺寸都在毫米到厘米级别。
[0022]实施例2:
[0023]第一步，将氯化钠固体和氧化石墨烯固体溶于去离子水中并转移至细胞粉碎仪中进行分散，形成的混合液中氯化钠的浓度为lmg/mL，氧化石墨稀的浓度范围为20mg/mL。
[0024]第二步，将上述混合液注入聚四氟乙烯的模具中，在室温下初步干燥3小时，之后放入烘箱60°C干燥；
[0025]第三步，将第二步中的产物放入烘箱，150°C加热反应。所得结果类似于图2。
[0026]实施例3:
[0027]第一步，将氯化钠固体和氧化石墨烯固体溶于去离子水中并转移至细胞粉碎仪中进行分散，形成的混合液中氯化钠的浓度为180mg/mL，氧化石墨烯的浓度范围为10 μ g/mLo
[0028]第二步，将上述混合液注入聚四氟乙烯的模具中，在室温下初步干燥4小时，之后放入烘箱30°C干燥；
[0029]第三步，将第二步中的产物放入烘箱，180°C加热反应。所得结果类似于图2。
[0030]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，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种氯化钠辅助制备石墨烯多孔膜的方法，其特征在于，该方法的包括如下步骤:首先将氯化钠固体和氧化石墨烯固体溶于去离子水中并转移至细胞粉碎仪中进行分散，形成混合液；再将上述混合液注入聚四氟乙烯的模具中，在室温下初步干燥2?4小时，之后放入烘箱30?70°C干燥成膜；最后放入130?190°C烘箱高温退火。2.根据权利要求1所述的氯化钠辅助制备石墨烯多孔膜的方法，其特征在于，氯化钠的浓度范围在50 μ g/mL?180mg/mL。3.根据权利要求1所述的氯化钠辅助制备石墨烯多孔膜的方法，其特征在于，氧化石墨稀的浓度范围在10 μ g/mL?20mg/mL。
【专利摘要】本发明公开一种氯化钠辅助制备石墨烯多孔膜的方法。该方法的具体步骤为：首先将氯化钠固体和氧化石墨烯固体溶于去离子水中并转移至细胞粉碎仪中进行分散；形成混合液，再将上述混合液注入聚四氟乙烯的模具中，在室温下初步干燥2～4小时，之后放入烘箱30～70℃干燥成膜；最后放入烘箱130～190℃高温退火。制备的多孔膜具有从亚微米到亚厘米大小尺寸的孔。本发明制作成本较低，简单快捷，无毒无害，这使其在石墨烯多孔膜的制备上有着良好的应用前景。
【IPC分类】C01B31/04
【公开号】CN105399086
【申请号】CN201510890613
【发明人】孙立涛, 毕恒昌, 万树
【申请人】东南大学
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月7日