[发明专利]一种具有固定层间距的三明治氧化石墨烯中空纤维膜及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种具有固定层间距的三明治氧化石墨烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)GO中空纤维膜制备：将中空纤维基底膜一端密封并将其浸泡于GO悬浮液中，通过真空抽吸另一端将GO层沉积于中空纤维基底表面，得到GO中空纤维膜；

(2)三明治GO中空纤维膜制备：首先将聚合物溶解于有机溶剂中得到聚合物溶液，然后去除溶液中的气泡，再将步骤(1)所得GO中空纤维膜浸泡于聚合物溶液中，取出后浸泡于水中进行相转化得到具有多孔聚合物层的三明治膜，再将三明治膜放置于水中，最后进行干燥，即得到三明治GO中空纤维膜；

步骤(1)所述中空纤维基底膜为中空纤维聚醚砜基底膜；

步骤(2)所述聚合物为聚砜。

2.根据权利要求1所述的具有固定层间距的三明治氧化石墨烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于：

步骤(1)所述GO悬浮液中GO的浓度为10～500μg mL-1；

步骤(1)所述的真空抽吸时间为1～10h。

3.根据权利要求1所述的具有固定层间距的三明治氧化石墨烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于：

步骤(2)所述的聚合物溶液中聚合物的浓度为8～20wt％；

步骤(2)所述的GO中空纤维膜在聚合物溶液中的浸泡时间为1～10s；

步骤(2)所述浸泡于水中进行相转化的时间为1～8min。

4.根据权利要求1所述的具有固定层间距的三明治氧化石墨烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于：

步骤(1)所述GO悬浮液中GO的浓度为50～100μg mL-1；

步骤(1)所述的真空抽吸时间为4～8h。

5.根据权利要求1所述的具有固定层间距的三明治氧化石墨烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于：

步骤(2)所述的聚合物溶液中聚合物的浓度为10～12wt％；

步骤(2)所述的GO中空纤维膜在聚合物溶液中的浸泡时间为5～8s；

步骤(2)所述浸泡于水中进行相转化的时间为3min。

6.根据权利要求1～5任一项所述的具有固定层间距的三明治氧化石墨烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于：

步骤(1)所述GO悬浮液通过以下方法制备得到：首先制备氧化石墨，然后将氧化石墨分散在水中采用超声剥离法制备得到GO悬浮液；

其中氧化石墨通过hummer法、改进的hummer法、Staudenmaier法和Brodie法中的至少一种制备得到。

7.根据权利要求1所述的具有固定层间距的三明治氧化石墨烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于：

步骤(2)所述有机溶剂为N’N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃中的至少一种；

步骤(2)所述的干燥温度为20～80℃。

8.一种根据权利要求1～7任一项所述方法制备得到的具有固定层间距的三明治氧化石墨烯中空纤维膜。

9.根据权利要求8所述具有固定层间距的三明治氧化石墨烯中空纤维膜在脱盐中的应用。