[发明专利]一种氧化石墨烯/PVDF共混阳离子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化石墨烯/PVDF共混阳离子交换膜，其特征在于，该离子交换膜由以下组分及重量百分比含量的原料制成：

聚偏氟乙烯5-20；

氧化石墨烯0.1-5；

有机溶剂50-70；

二乙烯苯10-20；

甲基丙烯酸缩水甘油酯6-20；

过氧化苯甲酰0.5-5。

2.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯/PVDF共混阳离子交换膜，其特征在于，该离子交换膜由以下组分及重量百分比含量的原料制成：

聚偏氟乙烯5；

氧化石墨烯0.3；

有机溶剂70；

二乙烯苯13；

甲基丙烯酸缩水甘油酯10；

过氧化苯甲酰1.7。

3.根据权利要求1或2所述的一种氧化石墨烯/PVDF共混阳离子交换膜，其特征在于，所述的聚偏氟乙烯的分子量为400000～600000道尔顿。

4.根据权利要求1或2所述的一种氧化石墨烯/PVDF共混阳离子交换膜，其特征在于，所述的氧化石墨烯为片状。

5.根据权利要求1或2所述的一种氧化石墨烯/PVDF共混阳离子交换膜，其特征在于，所述的有机溶剂选自N-N二甲基乙酰胺、N-N二甲基甲酰胺或二甲亚砜中的一种。

6.一种如权利要求1～5任一所述的氧化石墨烯/PVDF共混阳离子交换膜的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)按照以下组分及重量百分比含量备料：聚偏氟乙烯5-20、氧化石墨烯0.1-5、有机溶剂50-70、二乙烯苯10-20、甲基丙烯酸缩水甘油酯6-20、过氧化苯甲酰0.5-5；

(2)将氧化石墨烯溶于50wt％的有机溶剂中，并超声分散；

(3)将聚偏氟乙烯溶于剩下的有机溶剂中，并超声分散；

(4)将步骤(2)与步骤(1)所得溶液混合，并加入二乙烯苯、甲基丙烯酸缩水甘油酯及过氧化苯甲酰，再超声分散，并静置脱泡，得到铸膜液；

(5)将步骤(4)所得的铸膜液在玻璃板上流延成膜；

(6)将在玻璃板上流延所得的膜干燥并将膜从玻璃板上脱落，并风干，制得基膜；

(7)基膜的清洗：将基膜依次通过不同浓度的浓硫酸及去离子水清洗；

(8)基膜的改性：将步骤(7)处理后的基膜放入NaOH溶液中浸渍，后用去离子水清洗，即得氧化石墨烯/PVDF共混阳离子交换膜。

7.根据权利要求6所述的一种氧化石墨烯/PVDF共混阳离子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，制得基膜的具体步骤为：将在玻璃板上流延所得的膜自然风干20～24h，然后在70～90℃的条件下干燥1～2h，再放入100～120℃的条件下反应1～2h，室温冷却后，放入去离子水中浸泡至膜从玻璃板上自动脱落，然后将膜自然风干，即得基膜。

8.根据权利要求6所述的一种氧化石墨烯/PVDF共混阳离子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤(7)所述的基膜的清洗的具体步骤为：在室温下将基膜放入质量浓度为98％的浓硫酸中浸渍2～4d，然后依次用质量浓度为94％、65％和40％的浓硫酸清洗，再用去离子水漂洗。

9.根据权利要求6所述的一种氧化石墨烯/PVDF共混阳离子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤(8)所述的基膜的改性的具体步骤为：将步骤(7)处理后的基膜放入浓度为1mol/L的NaOH溶液中浸渍22-26h后用去离子水清洗。