溶剂纯化用石墨烯薄膜及其制造方法、溶剂纯化系统与流程

文档序号:11441286阅读:291来源:国知局
溶剂纯化用石墨烯薄膜及其制造方法、溶剂纯化系统与流程

本发明涉及一种溶剂纯化用石墨烯薄膜及其制造方法、利用该溶剂纯化用石墨烯薄膜的溶剂纯化系统,涉及一种通过亲油性的表面特性和微细的孔,能够实现根据极性的亲水-亲油成分分离以及尺寸排阻分离,因此能够在精细化工领域中使用的溶剂纯化用石墨烯薄膜及其制造方法、利用该溶剂纯化用石墨烯薄膜的溶剂纯化系统。



背景技术:

用于纯化溶剂或者“去除水分”的传统方法是加热蒸馏(thermaldistillation)。溶剂的挥发性高,因此加热蒸馏存在严重的火灾以及爆炸风险。此外,溶剂水分的去除是非常低效率的方法。典型地,蒸馏需要搭配使用合适的干燥剂。典型的干燥剂可以是li、na、k、cah2以及lialh4等。这些干燥剂的反应性高,因此非常危险。多年来,溶剂的加热蒸馏所伴随的火灾以及爆炸事故发生较多。化学家们确定,加热蒸馏是他们所实施的最危险的日常内容之一。进而,蒸馏装置的维护以及干燥剂的骤冷是非常费功夫的作业。

还有另一种纯化方法利用所谓“grubbs装置”,其对溶剂进行干燥时不使用热或水反应性干燥剂,并且使用大型溶剂储存池以及氧化铝/催化剂柱,以便将氧气去除至所需程度的纯度。grubbs装置占据大量的实验公式以及研究空间。所述系统使用收纳15~20升溶剂的大型储存筒以及典型的高度超过30英寸、直径大于3英寸的纯化柱或缸。使用多个柱,并且其相互串联。各柱收纳活性化过滤介质,该活性化过滤介质在溶剂通过柱时从溶剂中去除污染物。溶剂仅通过一次柱而被过滤。当溶剂到达最后一柱时,溶剂被充分过滤。

典型地,在通风柜(fumehood)下将溶剂装满筒储存池,以便排出所有危险的溶剂蒸汽(fume)。溶剂可以提供至4升的容器。因此,装满筒需要使用多个容器。此外,例如,溶剂可以提供至诸如10升或20升容器的大型容器。这样的容器一般重量较大。此外,有可能难以或无法在处于通风柜下的状态将这样的容器的内装物注入到筒储存池内。

另外,在精细化工(finechemical)等涉及纯净物质的化学产业中,溶剂的纯度是主要事项。代表性地,在进行有机合成时,为了纯化溶剂,经过数次的蒸馏(distillation)或者利用分子筛(molecularsieve)去除水分。蒸馏时利用沸点差实现获得纯净溶剂的目的,同时去除粒子状的杂质和水分,但是使用便利性低,并且难以根据需要立即得到新鲜的蒸馏的溶剂。将分子筛包含在溶剂中,或者通过分子筛柱(molecularsievecolumn)以便纯化溶剂,从而在有限的范围内实现去除水分的目的,一般可做到50ppm程度的水分去除。

包含在溶剂中的杂质中,水分在用于锂二次电池的电解液(electrolyte)的主要溶剂即碳酸盐系列中尤为重要。对于吸湿性大的碳酸盐系列溶剂来说,一般在通过分子筛进行纯化之前含有200ppm以上的水分,纯化之后也含有50ppm程度的水分,因而在制作锂二次电池并工作时,通过充放电过程引起电池膨胀或者负极或正极物质发生变形。由此,减少电池的容量以及寿命,这种现象受水分含有率的指数函数式的影响,这样的精细化工中的溶剂纯化以及水分去除虽然是重要的领域,但是也在使用传统的纯化系统。

最近,为了开发实现高性能放热以及电磁波屏蔽等的材料,作为候选物质,石墨烯备受关注。石墨烯具有优秀的物理、化学、机械特性,因此报道有比以往使用的石墨或陶瓷等材料更加优秀的特性。

所述石墨烯薄膜可以通过各种方法制造。石墨烯薄膜的制造方法可以代表性地分为干法和湿法。干法通过在铜或镍箔上进行气相沉积,气相沉积单层乃至多层的石墨烯,通过这种过程形成,如此形成在金属箔上的石墨烯层通过pmma等支撑体转印到塑料薄膜基板等上,并通过蚀刻过程去除背面的金属箔,由此形成。关于如上所述的化学气相沉积(chemicalvapordeposition),在真空下形成石墨烯,制造工艺复杂,并且为了石墨烯薄膜的透明化,必然伴随背面的金属箔的蚀刻过程,因此存在环境问题。

一般的湿法制造还原石墨烯(reducedgrapheneoxide)后分散到溶剂中,并在对象基材上进行涂层,从而制造石墨烯薄膜,或者为了得到比其更加均匀的涂层物,将氧化石墨烯(grapheneoxide)涂布于薄膜上并进行干燥,然后暴露于联氨(hydrazine)、碘酸(ih)等还原剂气体中,以使涂布于薄膜上的氧化石墨烯还原,从而制造石墨烯薄膜。在这种情况下,通过干燥叠起石墨烯薄片,因此难以表现出石墨烯所具有的优秀的本质物理性质。

[在先技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)韩国公开专利第2007-0114738号(公开日:2007.12.04.)

(专利文献2)韩国授权专利第1278072号(授权日:2013.06.18.)

(专利文献3)韩国授权专利第1294223号(授权日:2013.08.01)

(专利文献4)韩国公开专利第2012-0049679号(公开日:2012.05.17)

(专利文献5)韩国公开专利第2013-0029854号(公开日:2013.03.26.)

(专利文献6)韩国公开专利第2014-0105668号(公开日:2014.09.02.)



技术实现要素:

所要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种溶剂纯化用石墨烯薄膜及其制造方法,所述溶剂纯化用石墨烯薄膜因其亲油性的表面特性和微细的孔,能够实现根据极性的亲水-亲油成分分离以及尺寸排阻分离,因此能够在精细化工领域中使用。

本发明的另一目的在于,提供一种能够利用溶剂纯化用石墨烯薄膜能够以超高纯度对溶剂进行纯化的溶剂纯化系统,所述溶剂纯化用石墨烯薄膜通过其亲油性的表面特性和微细的孔,能够实现根据极性的亲水-亲油成分分离以及尺寸排阻分离,因此能够在精细化工领域中使用。

解决技术问题的方案

本发明涉及的溶剂纯化用石墨烯薄膜,由多个石墨烯(graphene)板状薄片(flakes)层叠而成,所述层叠的多个成对石墨烯板状薄片中的至少一对石墨烯板状薄片包含连接层与层之间的物理键或者化学键,薄膜的厚度为1nm至10μm,所述层叠的多个成对石墨烯板状薄片之间的间隔(d-spacing)为薄膜的碳/氧重量比(c/oratio,单位:碳的重量%/氧的重量%)为3至99.9。

连接层与层之间的化学键是基于氧的键(-c-o-c-)或是π-π键。

本发明涉及的溶剂纯化用石墨烯薄膜的制造方法包括:分散液形成步骤,将氧化石墨烯分散到蒸馏水中,从而形成氧化石墨烯分散液;分散液约束步骤,将氧化石墨烯分散液约束在一对基板之间;水热反应以及热还原步骤,向基板之间的氧化石墨烯分散液施加热和压力,以进行水热反应,从而使氧化石墨烯热还原并使石墨烯与石墨烯相互粘接。

优选,基于氧化石墨烯的分散液的浓度为0.1mg/ml至200mg/ml。

优选,基板使用表面均匀度在±0.1μm以下的玻璃基板。

在水热反应以及热还原步骤中,将约束氧化石墨烯分散液的基板放入密闭压力容器中,再施加热和压力。

优选,水热反应以及热还原步骤的温度为140℃至200℃。

水热反应以及热还原步骤的时间可以是1至24小时。

本发明涉及的利用溶剂纯化用石墨烯薄膜的溶剂纯化系统包括:过滤器外壳,内置有石墨烯薄膜;以及压力生成器,其生成用于使溶剂通过石墨烯薄膜以进行纯化所需的压力,其中,过滤器外壳上形成有:流入口,使纯化前的溶剂流入;流出口,使纯化后的溶剂流出;去除口,用于去除溶剂纯化过程中残留的水分或者亲水成分。

去除口连通至过滤器外壳中溶剂通过石墨烯薄膜之前的空间。流入口可以与纯化前的溶剂流动的管路连通,或者与用于储存纯化前的溶剂的溶剂储存罐连通。流出口可以与纯化后的溶剂流动的管路连通,或者与用于储存纯化后的溶剂的纯化溶剂储存罐连通。

压力生成器可以是设置在所述流入口处并用于生成正压的泵。优选,对溶剂施加的正压为1.5至3000大气压。压力生成器也可以是设置在流出口处并用于生成负压的真空泵。

有益效果

根据本发明涉及的溶剂纯化用石墨烯薄膜及其制造方法,通过亲油性的表面特性和微细的孔,能够实现根据极性的亲水-亲油成分分离以及尺寸排阻分离,因此能够在精细化工领域中使用。此外,通过利用溶剂纯化用石墨烯薄膜的溶剂纯化系统,能够纯化超高纯度的溶剂。

根据本发明,高效地分离烃类或极性及非极性有机溶剂,其中,特别是能够分离碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、甲苯、二甲苯、苯、己烷、癸烷、二甲基甲酰胺、豆油、原油以及性状与此类似的有机溶剂。

附图说明

图1是示出本发明实施例涉及的溶剂纯化用石墨烯薄膜的制造方法的工艺概略图。

图2是按照图1的制造方法制造的溶剂纯化用石墨烯薄膜的剖面的模拟图。

图3是示出本发明实施例涉及的利用溶剂纯化用石墨烯薄膜的溶剂纯化系统的结构图。

图4是示出图3中的石墨烯薄膜以及过滤器外壳的详细剖视图。

具体实施方式

本发明可以施加各种变更,可以具有各种实施例,下面例示出特定实施例,并在此进行详细说明。但是应理解为,这并非旨在将本发明限定于特定的实施方式,而是包含本发明的思想以及技术范围内的所有变更、等同物乃至替代物。

在本发明中所使用的术语只是用来说明特定的实施例,并非旨在限定本发明。除非文章中明确指出其它情况,否则单数的表述包括复数的表述。应理解为,在本申请中“包括”或者“具有”等术语表示存在说明书中所记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、构件或者其组合,并不排除存在或增加一个以上的其它特征或数字、步骤、动作、构成要素、构件或者其组合的可能性。

本发明的实施例涉及的溶剂纯化用石墨烯薄膜经过分散液形成步骤、分散液约束步骤、水热反应以及热还原步骤制造而成。分散液形成步骤是将氧化石墨烯分散到蒸馏水中,从而形成分散液的步骤。分散液约束步骤是将氧化石墨烯分散液约束在一对基板之间的步骤。水热反应以及热还原步骤是向基板之间的氧化石墨烯分散液施加热和压力,以便进行水热反应,从而使氧化石墨烯热还原的同时使石墨烯与石墨烯相互粘接的步骤。

图1是示出本发明实施例涉及的溶剂纯化用石墨烯薄膜的制造方法的工艺概略图。参照图1,首先将氧化石墨烯分散到蒸馏水中,从而形成氧化石墨烯分散液20,然后将氧化石墨烯分散液20滴落到下部基板10上,用上部基板30覆盖滴落了氧化石墨烯分散液20的下部基板10的上侧并进行安装,然后对约束在下部基板10与上部基板30之间的氧化石墨烯分散液20施加热和压力,以便进行水热反应以及热还原,由此可以制造石墨烯薄膜40。

下部基板10或者上部基板30优选可以使用硼硅酸盐玻璃、碱石灰玻璃、硅晶片、碳化硅晶片、蓝宝石晶片等材料的平坦的玻璃基板,但是本发明并非限定于此。下部基板10以及上部基板30优选使用表面均匀度在±0.1μm以下的玻璃基板。

将氧化石墨烯板状薄片分散到蒸馏水等分散介质中,从而制备氧化石墨烯分散液20。可以对粉末状态的石墨薄片(graphiteflake)进行酸处理,从而制造所述氧化石墨烯板状薄片。所述酸处理可以采用施陶登迈尔法(l.staudenmaier,ber.dtsch.chem.ges.,31,1481-1499,1898)、hummers法(w.hummers及另外一人,j.am.chem.soc.,80,1339,1958)、布罗迪法(b.c.brodie,ann.chim.phys.,59,466-472,1860)等方法进行制造,或者采用化学氧化剥离法(modifiedhummer`smethod,chem.mater.1999.11.771)进行制造。作为一例,用于进行所述酸处理的酸可以是h2so4、kmno4、hcl或者hno3等,当同时使用h2so4和kmno4时能够得到非常优秀的氧化能力。

通过所述酸处理进行制造的氧化石墨烯板状薄片包含羧基、羰基、环氧基、羟基等亲水基,因此对于蒸馏水等分散介质的分散性良好。

分散介质可以采用选自水、蒸馏水(超纯水)、氢氧化钠(naoh)、氢氧化钾(koh)、氢氧化铵(nh4oh)、氢氧化锂(lioh)、氢氧化钙(ca(oh)2)水溶液、丙酮、甲乙酮、甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙二醇、聚乙二醇、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、n-甲基-2-吡咯烷酮、己烷、环己酮、甲苯、三氯甲烷、二氯苯、二甲苯、三甲苯、吡啶、甲基萘、硝基甲烷、丙烯腈、十八胺、苯胺、二甲亚砜以及他们的混合物中的一种。本发明中优选采用蒸馏水。

分散于蒸馏水中的氧化石墨烯分散液20的浓度优选为0.1至200mg/ml。当氧化石墨烯分散液的浓度低于0.1mg/ml时,氧化石墨烯板状薄片的含量低,有可能难以形成用于纯化溶剂的石墨烯薄膜,而当氧化石墨烯分散液的浓度超过200mg/ml时,氧化石墨烯板状薄片的凝聚现象有可能严重,对于用于纯化溶剂的石墨烯薄膜来说并不合适。

在下部基板10上滴落1至50ml的氧化石墨烯分散液20,然后覆盖上部基板30,则氧化石墨烯分散液20会展开至下部基板10与上部基板30的面积并被约束。除了将氧化石墨烯分散液20滴落到下部基板上的方法之外,也可以采用涂层的方法。涂层的方法可以采用旋涂、喷涂、棒涂、辊涂、浸渍涂布、网版印刷等。

氧化石墨烯分散液20在被约束在下部基板10与上部基板30之间的状态下,在密闭压力容器内施加热和压力,随之进行水热反应以及热还原步骤,则会使蒸馏水蒸发并从下部基板10与上部基板30之间挤出来,使得氧化石墨烯板状薄片沿着蒸馏水挤出来的方向排列并且紧密地层叠,石墨烯与石墨烯相互粘接,从而形成溶剂纯化用石墨烯薄膜40。

水热反应以及热还原反应的温度为140℃至200℃。当水热反应以及热还原步骤的温度低于140℃时,有可能无法充分地形成饱和水蒸汽压,使得在溶剂纯化用石墨烯薄膜的制作方面出现问题,而当超过200℃时,有可能发生容器的爆炸以及再现性问题。

此外,水热反应以及热还原步骤的压力为5至15bar。当水热反应以及热还原步骤的压力低于5bar时,饱和水蒸汽压有可能不足,使得在溶剂纯化用石墨烯薄膜的制作条件方面出现问题,而当超过15bar时,有可能发生容器的爆炸以及再现性问题。

此外,水热反应以及热还原步骤的时间为1至24小时,当水热反应以及热还原步骤的时间短于1小时时,有可能出现溶剂纯化用石墨烯薄膜的制作时间不足的问题,而当水热反应以及热还原步骤的时间超过24小时时,溶剂纯化用石墨烯薄膜的制作时间过长,效率低。

图2是按照所述制造方法制造的溶剂纯化用石墨烯薄膜的剖面的模拟图。参照图2,溶剂纯化用石墨烯薄膜40由多个石墨烯(graphene)板状薄片(flakes)41上下层叠而成,所述上下层叠的多个成对石墨烯板状薄片41中的至少一对石墨烯板状薄片41包含连接层与层之间的化学键42,溶剂纯化用石墨烯薄膜40的厚度为1nm至10μm,所述上下层叠的多个成对石墨烯板状薄片之间的间隔(d-spacing)为石墨烯薄膜40的碳/氧重量比(c/oratio,单位:碳的重量%/氧的重量%)为3至99.9。

在所述制造方法的水热反应以及热还原步骤中,随着使多个氧化石墨烯板状薄片分散的蒸馏水沿着石墨烯薄膜40的侧面方向挤出来,多个氧化石墨烯板状薄片沿着蒸馏水挤出来的方向排列并且层叠。

此外,在水热反应以及热还原步骤中,随着氧化石墨烯板状薄片的水热反应以及热还原同时进行,上下层叠的多个成对石墨烯板状薄片41中的至少一对石墨烯板状薄片41包含连接层与层之间的化学键42。连接层与层之间的化学键42形成在上下层叠的一对石墨烯板状薄片41的表面与表面之间。即,石墨烯板状薄片41的化学键也可以形成在石墨烯板状薄片41的侧表面与侧表面之间,也可以形成在侧表面与表面之间,但是石墨烯薄膜40的特征在于,石墨烯板状薄片41的化学键形成在表面与表面之间。

此时,连接层与层之间的所述化学键42可以是生成在石墨烯板状薄片41所包含的亲水基之间的基于氧的键(-c-o-c-)42a,也可以是生成在苯与苯之间的π-π键42b。通过所述基于氧的键42a,石墨烯薄膜40具有优秀的机械特性,通过所述π-π键42b,石墨烯薄膜40具有优秀的电学特性。

即,本发明涉及的石墨烯薄膜40通过水热反应以及热还原制造而成,随之其特征在于:具有石墨烯板状薄片41整整齐齐层叠的结构,同时具有层与层之间的化学键42,所述化学键42无法在以往的具有氧化石墨烯板状薄片整整齐齐层叠的结构的石墨烯薄膜中看到。

此外,通过水热反应以及热还原,氧化石墨烯板状薄片的水热反应和热还原同时进行,随之,所制造的石墨烯薄膜40的碳/氧重量比(c/oratio,单位:碳的重量%/氧的重量%)为3至99.9。石墨烯薄膜40具有较高的碳/氧重量比,随之苯与苯之间的π-π键较多,因此导电性得以提高。

如上所述,通过水热反应以及热还原,多个氧化石墨烯板状薄片沿着蒸馏水挤出来的方向排列并且层叠,随之,上下层叠的一对石墨烯板状薄片41所形成的锐角为80至90度的石墨烯板状薄片41的含量在石墨烯薄膜40整体中可以少于10摩尔%,优选,上下层叠的一对石墨烯板状薄片41所形成的锐角超过45度的石墨烯板状薄片41的含量在石墨烯薄膜40整体中少于10摩尔%。

随之,石墨烯薄膜40中石墨烯板状薄片41更加紧密地层叠,从而能够进一步提升机械物理性质以及电学物理性质。

即,随着石墨烯板状薄片41更加紧密地层叠,上下层叠的多个成对石墨烯板状薄片41之间的平均距离(d-spacing)为

另一方面,本发明的溶剂纯化用石墨烯薄膜40的制造方法可以进一步包括,在水热反应以及热还原之后,对石墨烯薄膜40额外进行还原的步骤。

额外进行还原的步骤可以在选自氢气、氩气以及它们的混合物中的某一种的气氛下进行。当额外进行还原的步骤在所述气氛下进行时,能够防止高温导致的氧化,因而优选。

经过额外进行还原的步骤的石墨烯薄膜40具有较高的碳/氧重量比,同时由于不像以往那样利用还原剂进行还原,对于石墨烯薄膜整体来说,还原剂的含量可以少于5重量%,优选为0.001至1重量%。当还原剂的含量在5重量%以上时,还原剂有可能发挥杂质的作用。

还原剂可以是氢氧化钠(naoh)、氢氧化钾(koh)、对苯二酚、氢氧化铵(nh4oh)、硼氢化钠(nabh4)、联氨(n2h4)、碘化氢(hi)、维生素c(vitaminc)等。

按照所述石墨烯薄膜的制造方法制造的石墨烯薄膜40可以是没有支撑基材(substrate)的独立结构的石墨烯薄膜(free-standinggraphenemembranefilm)。

另一方面,按照本发明的石墨烯薄膜的制造方法制造的石墨烯薄膜40中,层叠的多个成对石墨烯板状薄片中的至少一对石墨烯板状薄片可以形成连接层与层之间的物理键,并且可以形成范德瓦尔斯键或者共价键等各种形式的化学键。

[制造例]溶剂纯化用石墨烯薄膜的制造

通过化学氧化剥离法(modifiedhummer`smethod,chem.mater.1999.11.771)制造了氧化石墨烯板状薄片。所制造的氧化石墨烯板状薄片的大小为0.1至10μm。

将所制造的氧化石墨烯板状薄片分散到蒸馏水中,使其具有5mg/ml的浓度,从而制备了氧化石墨烯分散液。

通过滴落涂层方法,向碱石灰材料的、长1cm、宽1cm大小的下部基板滴落了1ml的所制备的氧化石墨烯分散液。

碱石灰材质的、长1cm、宽1cm大小的上部基板覆盖到滴落涂覆所述氧化石墨烯分散液的下部基板的上侧。

在180℃、10bar压力条件下,对约束在所述下部基板与上部基板之间的氧化石墨烯分散液进行了6小时的、同时施加热和压力的水热反应以及热还原,从而制造了厚度为100nm的石墨烯薄膜。

图3是示出本发明实施例涉及的利用溶剂纯化用石墨烯薄膜的溶剂纯化系统的结构图,图4是示出图3中的石墨烯薄膜以及过滤器外壳的详细剖视图。如图所示,本发明涉及的利用溶剂纯化用石墨烯薄膜的溶剂纯化系统100包括:内置有石墨烯薄膜40的过滤器外壳110、压力生成器120、溶剂储存罐130、纯化溶剂储存罐140。

过滤器外壳110是内置有根据本发明的实施例进行制造的溶剂纯化用石墨烯薄膜40的外壳,其具备:流入口110a,用于使纯化前的溶剂流入;流出口110b,用于使纯化后的溶剂流出;去除口110c,用于去除溶剂纯化过程中残留的水分以及亲水成分。石墨烯薄膜40由两侧的支撑架111支撑,支撑架111的外侧套上o型环112的同时套上隔离件113。

流入口110a与纯化前的溶剂流动的流入管150相连。流入口110a可以通过压力生成器120直接与溶剂储存罐130连通。流出口110b与纯化后的溶剂流动的流出管160相连。流出口110b可以直接与纯化溶剂储存罐140连通。去除口110c与用于去除溶剂纯化过程中残留的水分或者亲水成分的去除管170相连。去除口110c连通至过滤器外壳110中溶剂通过石墨烯薄膜40之前的空间s。

支撑架111由特氟龙材料的网(mesh)或金属材料的网形成,能够使溶剂通过的支撑架,可以是各种形式的支撑架。o型环112可以是多种多样的环,代表性地使用viton环。隔离件113是用于保持间隔的构件,其选择性地使用。

压力生成器120是设置在过滤器外壳110的流入口处,生成用于使溶剂通过石墨烯薄膜40,以便进行纯化的压力的泵,可以使用生成正压的油压泵、空气泵、机械泵、定量泵、高压泵、缸泵等,优选能够对溶剂施加1.5至3000大气压进行泵送的泵。压力生成器也可以是设置在过滤器外壳110的流出口处并生成负压(真空压)的真空泵。负压的有效范围为1至0(vacuumzero)。

溶剂储存罐130是用于储存纯化前的溶剂p1的罐。纯化溶剂储存罐140是用于储存纯化后的溶剂p2的罐,优选具有能够使用注射器的橡胶塞131的密闭型容器。橡胶塞131用作密闭状态下与空气进行隔离,以便处理纯化溶剂的途径。

如上所述的溶剂纯化系统100可以以并联或串联形式依次设置,以便多次纯化溶剂,从而能够用于超纯度的纯化。

根据这样的溶剂纯化系统100,将石墨烯薄膜40用作分离膜,从而通过亲油性的表面特性和微细的孔,能够实现根据极性的亲水-亲油成分分离以及尺寸排阻分离,并高效地分离烃类或极性及非极性有机溶剂。其中,特别是能够分离碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、甲苯、二甲苯、苯、己烷、癸烷、二甲基甲酰胺、豆油、原油以及性状与此类似的有机溶剂。可分离的溶剂的粘度为0.1至5000mpa.s,通过亲油成分之间的渗透,能够实现高粘度分离。

表1示出了使用本发明的溶剂纯化系统100对有机溶剂进行分离实验的示例。所示出的示例为,溶剂纯化系统100中设置有根据上述[制造例]制造的溶剂纯化用石墨烯薄膜40,在由压力生成器120生成的2大气压的压力下进行了实验,并且连续设置了溶剂纯化系统100,以便第一次以及第二次透过。

进行实验的有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、甲苯、间二甲苯、苯、己烷、癸烷、二甲基甲酰胺。对于所选的有机溶剂,通过卡尔·费休水分滴定器滴定了水分含量,并以ppm示出。示出了通过石墨烯薄膜前后的水分含量ppm。大部分有机溶剂的单位面积的吐出量为3900至4200lmh(literpermetersquarehour:公升每平方米每小时)。

[表1]

如表1所示,可知对于以往几乎不可能分离的有机溶剂也能够进行高纯度纯化。

附图标记:

10:下部基板20:氧化石墨烯分散液

30:上部基板40:石墨烯薄膜

41:石墨烯板状薄片42:化学键

42a:基于氧的键42b:π-π键

100:溶剂纯化系统

110:过滤器外壳120:压力生成器

130:溶剂储存罐140:纯化溶剂储存罐

150:流入管160:流出管

170:去除管

p1:纯化前的溶剂p2:纯化后的溶剂

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