[发明专利]石墨烯PVDF复合导电超滤膜及制备和污染物去除方法

权利要求书

1.一种石墨烯PVDF复合导电超滤膜的制备方法，其特征在于，石墨烯PVDF复合导电超滤膜包括PVDF支撑薄层，所述PVDF支撑薄层表面附着有石墨烯薄层，石墨烯薄层上具有人为制造的分布均匀的缺陷，缺陷为孔，内部具有亲水官能团；

包括以下步骤：

制备具有石墨烯薄层的铜箔：在铜箔表面采用激光造孔技术刻蚀若干凹凸坑点，然后在铜箔表面生长若干层石墨烯薄层，形成具有缺陷的石墨烯薄层；

制备铸膜液：将二甲基乙酰胺、聚偏氟乙烯和聚乙烯吡咯烷酮混合均匀得到铸膜液；

将所述铸膜液均匀涂覆在所述铜箔的石墨烯薄层上，再整体放入水中进行相转化成膜，去除成膜的铜箔上多余的铸膜液，然后将成膜的铜箔放在硝酸溶液，待铜箔被硝酸溶解，即得到石墨烯PVDF复合导电超滤膜。

2.根据权利要求1所述的石墨烯PVDF复合导电超滤膜的制备方法，其特征在于，单个所述凹凸坑点为直径1μm圆坑。

3.根据权利要求1所述的石墨烯PVDF复合导电超滤膜的制备方法，其特征在于，所述石墨烯薄层的层数为5-8层。

4.根据权利要求1所述的石墨烯PVDF复合导电超滤膜的制备方法，其特征在于，所述将二甲基乙酰胺、聚偏氟乙烯和聚乙烯吡咯烷酮的体积比为(20-28)：(5-7)：1。

5.根据权利要求1所述的石墨烯PVDF复合导电超滤膜的制备方法，其特征在于，所述在铜箔表面生长石墨烯具体为，将铜箔放入石英管式炉中，并将腔室抽真空至5×10^-3Pa，以甲烷为碳源生长石墨烯；在H₂气氛下升温至1020℃，氢气流量为200cm³/min，腔室气压为2KPa；当铜箔达到目标温度后，原位退火20min，退火结束后通入流量为10cm³/min的甲烷、200cm³/min的氩气和0～1000cm³/min的氢气，开始生长石墨烯；生长过程中腔室气压保持2KPa不变；生长结束后，关闭甲烷和氢气，使样品在氩气气氛下随炉降温，自然冷却。

6.一种石墨烯PVDF复合导电超滤膜表面污染物的去除方法，其特征在于，石墨烯PVDF复合导电超滤膜包括PVDF支撑薄层，所述PVDF支撑薄层表面附着有石墨烯薄层，石墨烯薄层上具有人为制造的分布均匀的缺陷，缺陷为孔，内部具有亲水官能团；

将由所述石墨烯PVDF复合导电超滤膜做成的膜组件作为阳极，钛片作为阴极，构成电解池系统；向膜组件中通入电解液进行清洗，同时在电解池系统两端施加电压，冲洗过程中不断反转电压，直至膜表面污染物脱落。

7.根据权利要求6所述的石墨烯PVDF复合导电超滤膜表面污染物的去除方法，其特征在于，所述电解液为浓度不超过0.1mol/L的NaCl或KCl溶液。

8.根据权利要求7所述的石墨烯PVDF复合导电超滤膜表面污染物的去除方法，其特征在于，所述电压为2-5V，反转电压间隔20s-40s。