一種氯化鈉輔助制備石墨烯多孔膜的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種氯化鈉輔助石墨烯薄膜形成孔隙。
【背景技術(shù)】
[0002]石墨烯多孔膜作為一種新型材料在氣體分離、水凈化等方面有著很大的應(yīng)用潛力。傳統(tǒng)制備石墨烯多孔材料的方法有冷凍干燥法和水合肼還原法，但是它們固有的缺點限制了其大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。冷凍干燥法成本高昂，制備所需時間過長；而水合肼還原法所用的還原劑水合肼是劇毒藥品，很難大規(guī)模使用。本發(fā)明采用的方法，制作成本較低，簡單快捷，無毒無害，這使其在石墨烯多孔膜的制備上有著良好的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]技術(shù)問題:本發(fā)明的目的是提供一種制備石墨烯多孔膜的方法。本發(fā)明提出的石墨烯多孔膜上形成了大量微孔，能夠過濾掉水中大部分顆粒，且制作成本較低，方法簡單便利。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種氯化鈉輔助制備石墨烯多孔膜的方法，該方法的包括如下步驟:首先將氯化鈉固體和氧化石墨烯固體溶于去離子水中并轉(zhuǎn)移至細(xì)胞粉碎儀中進(jìn)行分散，形成混合液；再將上述混合液注入聚四氟乙烯的模具中，在室溫下初步干燥2?4小時，之后放入烘箱30?70°C干燥成膜；最后放入130?190°C烘箱高溫退火。
[0005]優(yōu)選的，氯化鈉的濃度范圍在50 μ g/mL?180mg/mL。
[0006]優(yōu)選的，氧化石墨稀的濃度范圍在10 μ g/mL?20mg/mL。
[0007]有益效果:本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:
[0008]傳統(tǒng)制備石墨烯多孔膜的方法有冷凍干燥法和水合肼還原法，但是它們固有的缺點限制了其大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。冷凍干燥法成本高昂，制備所需時間過長；而水合肼還原法所用的還原劑水合肼是劇毒藥品，很難大規(guī)模使用。本發(fā)明采用的方法與之相比，制作成本較低，簡單快捷，無毒無害，這使其在石墨烯多孔膜的制備上有著良好的應(yīng)用前景。另外，傳統(tǒng)的方法很難制備大尺寸如亞厘米的孔，而本發(fā)明可以借助氣體的熱膨脹效應(yīng)，得到所需的大孔。
【附圖說明】
[0009]圖1沒有氯化鈉輔助所得石墨烯膜的照片。
[0010]圖2在氯化鈉輔助下所得石墨烯膜的照片，很明顯，鼓起了很多泡。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0012]本發(fā)明公開一種制備石墨烯多孔膜的方法包括以下步驟:首先將氯化鈉固體和氧化石墨烯固體溶于去離子水中并轉(zhuǎn)移至細(xì)胞粉碎儀中進(jìn)行分散；形成混合液，再將上述混合液注入聚四氟乙烯的模具中，在室溫下初步干燥2?4小時，之后放入烘箱30?70°C干燥成膜；最后放入130?190°C烘箱高溫退火。
[0013]氯化鈉的濃度范圍在50 μ g/mL?180mg/mL。
[0014]氧化石墨稀的濃度范圍在10 μ g/mL?20mg/mL。
[0015]成孔原理:首先是隨著水分蒸發(fā)，氯化鈉開始結(jié)晶，這些晶體顆粒將會撐開一定孔；第二步，也是關(guān)鍵一步，就是第一步撐開的小孔中，將會有一些氣體，然后在高溫的情況下，會發(fā)生氣體膨脹，從而得到毫米甚至是亞厘米級別的孔。
[0016]下面通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步具體說明。
[0017]實施例1:
[0018]第一步，將氯化鈉固體和氧化石墨烯固體溶于去離子水中并轉(zhuǎn)移至細(xì)胞粉碎儀中進(jìn)行分散，形成的混合液中氯化鈉的濃度為50 μ g/mL，氧化石墨稀的濃度范圍為lmg/mL。
[0019]第二步，將上述混合液注入聚四氟乙烯的模具中，在室溫下初步干燥2小時，之后放入烘箱70°C干燥；
[0020]第三步，將第二步中的產(chǎn)物放入烘箱，130°C高溫退火2h。
[0021]圖1是沒加氯化鈉所得膜的照片，很明顯表面較為平坦，沒有鼓泡；而圖2為加入氯化鈉的情況，表面粗糙，且可以明顯看到膜面上處處是鼓起的泡，尺寸都在毫米到厘米級別。
[0022]實施例2:
[0023]第一步，將氯化鈉固體和氧化石墨烯固體溶于去離子水中并轉(zhuǎn)移至細(xì)胞粉碎儀中進(jìn)行分散，形成的混合液中氯化鈉的濃度為lmg/mL，氧化石墨稀的濃度范圍為20mg/mL。
[0024]第二步，將上述混合液注入聚四氟乙烯的模具中，在室溫下初步干燥3小時，之后放入烘箱60°C干燥；
[0025]第三步，將第二步中的產(chǎn)物放入烘箱，150°C加熱反應(yīng)。所得結(jié)果類似于圖2。
[0026]實施例3:
[0027]第一步，將氯化鈉固體和氧化石墨烯固體溶于去離子水中并轉(zhuǎn)移至細(xì)胞粉碎儀中進(jìn)行分散，形成的混合液中氯化鈉的濃度為180mg/mL，氧化石墨烯的濃度范圍為10 μ g/mLo
[0028]第二步，將上述混合液注入聚四氟乙烯的模具中，在室溫下初步干燥4小時，之后放入烘箱30°C干燥；
[0029]第三步，將第二步中的產(chǎn)物放入烘箱，180°C加熱反應(yīng)。所得結(jié)果類似于圖2。
[0030]所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種氯化鈉輔助制備石墨烯多孔膜的方法，其特征在于，該方法的包括如下步驟:首先將氯化鈉固體和氧化石墨烯固體溶于去離子水中并轉(zhuǎn)移至細(xì)胞粉碎儀中進(jìn)行分散，形成混合液；再將上述混合液注入聚四氟乙烯的模具中，在室溫下初步干燥2?4小時，之后放入烘箱30?70°C干燥成膜；最后放入130?190°C烘箱高溫退火。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯化鈉輔助制備石墨烯多孔膜的方法，其特征在于，氯化鈉的濃度范圍在50 μ g/mL?180mg/mL。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯化鈉輔助制備石墨烯多孔膜的方法，其特征在于，氧化石墨稀的濃度范圍在10 μ g/mL?20mg/mL。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種氯化鈉輔助制備石墨烯多孔膜的方法。該方法的具體步驟為：首先將氯化鈉固體和氧化石墨烯固體溶于去離子水中并轉(zhuǎn)移至細(xì)胞粉碎儀中進(jìn)行分散；形成混合液，再將上述混合液注入聚四氟乙烯的模具中，在室溫下初步干燥2～4小時，之后放入烘箱30～70℃干燥成膜；最后放入烘箱130～190℃高溫退火。制備的多孔膜具有從亞微米到亞厘米大小尺寸的孔。本發(fā)明制作成本較低，簡單快捷，無毒無害，這使其在石墨烯多孔膜的制備上有著良好的應(yīng)用前景。
【IPC分類】C01B31/04
【公開號】CN105399086
【申請?zhí)枴緾N201510890613
【發(fā)明人】孫立濤, 畢恒昌, 萬樹
【申請人】東南大學(xué)
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月7日