[发明专利]一种葫芦脲/金属离子交联氧化石墨烯复合膜的制备方法及应用

权利要求书

1.一种葫芦脲/金属离子交联氧化石墨烯复合膜的制备方法，该复合膜是由氧化石墨烯纳米片、葫芦脲与金属离子通过水分子桥联的形式形成的超分子络合物构成；其中，葫芦脲/金属离子超分子络合物作为交联剂提高氧化石墨烯复合膜在水环境中稳定性的同时还作为水分子的快速传质通道提高了膜的渗透性；其特征在于，该制备方法是：首先将葫芦脲与金属离子溶解于pH＝2的盐酸溶液中制备超分子络合溶液，所述超分子络合溶液是葫芦脲/金属离子络合的溶液；然后，将氧化石墨烯纳米片均匀分散于超分子络合溶液中，并采用压力辅助自组装沉积在亲水性的聚四氟乙烯膜上，随后在鼓风箱中热处理所得即为葫芦脲/金属离子交联氧化石墨烯复合膜。

2.根据权利要求1所述的葫芦脲/金属离子交联氧化石墨烯复合膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一、将葫芦脲和金属离子按照摩尔比1:3溶解于pH＝2的盐酸溶液中，得到葫芦脲/金属离子络合的溶液；

步骤二、将适量的步骤一制得的葫芦脲/金属离子络合溶液溶解于去离子水进行稀释，然后向其中加入氧化石墨烯纳米片，搅拌0.5h后置于超声机分散均匀得到混合液，混合液中葫芦脲与氧化石墨烯纳米片的质量比为(0.05～0.3)：1；

步骤三、将步骤二中得到的混合液采用压力辅助沉积于亲水性的聚四氟乙烯膜上，其中压力辅助沉积的条件是0.48MPa；在0.48MPa压力下，将分散均匀的混合液压滤至0.22μm孔径的聚四氟乙烯膜上；

步骤四、将步骤三得到的膜转移至80℃的鼓风烘箱热处理2h，得到葫芦脲/金属离子交联的氧化石墨烯复合膜。

3.根据权利要求2所述的葫芦脲/金属离子交联氧化石墨烯复合膜的制备方法，其特征在于，步骤一中，葫芦脲为葫芦脲[6]，金属离子为碱金属或过渡金属。

4.根据权利要求2所述的葫芦脲/金属离子交联氧化石墨烯复合膜的制备方法，其特征在于，步骤一中，金属离子采用不同的阴离子配位，分别为氯离子、硝酸根离子和含有甲醇的氯离子，含有甲醇的氯离子的甲醇和氯离子的摩尔比为2：1。

5.一种葫芦脲/金属离子交联氧化石墨烯复合膜的应用，其特征在于，按照权利要求2至4任一制备方法得到的葫芦脲/金属离子交联氧化石墨烯复合膜用于渗透蒸发丁醇-水体系脱水，在80℃、原料液质量分数为90％的正丁醇水溶液的条件下，渗透通量为6.231～9.3kg/(m²h)，分离因子为683～1755。