[发明专利]一种具有多孔碳膜的过滤组件和过滤装置及应用

权利要求书

1.一种具有多孔碳膜的过滤组件，其特征在于，包括一层或多层多孔碳膜，所述多孔碳膜内具有开放网络且相互连接的孔道结构，所述孔道结构是通过从碳化后的无孔前驱体膜中移除无机颗粒而形成的。

2.根据权利要求1所述的一种具有多孔碳膜的过滤组件，其特征在于，至少有一层多孔碳膜孔道结构的孔径为2nm~100nm，优选地，所述多孔碳膜内还形成有小于2nm或0.1μm~100μm之间的孔。

3.根据权利要求1所述的一种具有多孔碳膜的过滤组件，其特征在于，至少一层多孔碳膜的比表面积为1m²/g-2000m²/g。

4.根据权利要求1所述的一种具有多孔碳膜的过滤组件，其特征在于，其中至少一层多孔碳膜是位于多孔支撑物上的。

5.根据权利要求4所述的一种具有多孔碳膜的过滤组件，其特征在于，所述多孔支撑物选自金属、玻璃、陶瓷、碳纸或碳纤维中的任一种。

6.根据权利要求1所述的一种具有多孔碳膜的过滤组件，其特征在于，所述多孔碳膜为多层时，相邻两层多孔碳膜之间还设置有多孔结构的隔离物。

7.根据权利要求1所述的一种具有多孔碳膜的过滤组件，其特征在于，至少一层多孔碳膜：

（a）在整个薄膜厚度方向上包含孔隙度梯度; 和/或

（b）是导电的；和/或

（c）进行了表面官能团改性，表面改性的基团包括五氟苯基、氨基苯基、硝基苯基、苯磺酸基及其组合。

8.根据权利要求1所述的一种具有多孔碳膜的过滤组件，其特征在于，所述多孔碳膜为纳米多孔碳膜，其为本申请人的在先科研成果，PCT公布号为WO2015/135069。

9.一种具有多孔碳膜的过滤装置，其特征在于，包括纳米多孔碳膜以及用于放置纳米多孔碳膜的过滤器壳体，其中，所述过滤器壳体包括上壳体、用于连接流入端的端口和用于支撑多孔碳膜的下壳体，上壳体和下壳体通过螺纹密封连接，所述下壳体的支撑物上设置有导线并与纳米多孔碳膜接触构成第一电极，所述上壳体表面设置有一导体材料作为第二电极，使用时在第一电极和第二电极之间施加电压；其中导体材料为Ni、Pt、金等金属材料或碳、石墨等非金属材料，可以是丝状、网状或片状等形态，也可以是纳米多孔碳膜。

10.如权利要求1-9任一项所述的具有多孔碳膜的过滤组件，应用于纳米颗粒过滤、细菌或病毒过滤，采用重力过滤、加压过滤、真空抽滤、直流过滤或错流过滤中的任一种过滤方式。