CN114307674B - 一种基于电致梯级形貌调控的特种亲疏水性膜制备方法 - Google Patents
一种基于电致梯级形貌调控的特种亲疏水性膜制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种基于电致梯级形貌调控的特种亲疏水性复合膜制备方法，包括：(1)提供多孔导电基底；(2)提供电解质溶液，将步骤(1)所述基底浸没于电解质溶液中；(3)所述基底上施加正电位，引发电聚合反应，使聚合物在基底表面原位生长，得到电聚合基膜；(4)提供氧化石墨烯掺杂的电解质溶液，将步骤(3)所述电聚合基膜浸没在电解质溶液中；(5)在电聚合基膜上施加正电位，引发电聚合反应，使氧化石墨烯掺杂的聚合物在表面原位生长，得到梯级结构可控的复合膜。本发明制得的复合膜具有表面形貌可控、亲疏水性可控以及化学组成可控的特性，在膜法水处理领域具有良好应用前景。
Description
技术领域
本发明属于膜分离技术领域，具体涉及一种基于电致梯级形貌调控的特种亲疏水性膜的制备方法。
背景技术
水污染和水资源短缺是人类面临最严峻的生存危机之一。污水再生利用是缓解世界性水环境问题的重要策略。膜法水处理技术因具有出水水质好、处理效率高以及占地面积小等优点，是21世纪污水回用的主流技术之一。膜法水处理技术通常包括微滤、超滤、纳滤以及反渗透等，其中超微滤技术可以有效去除水中的悬浮物、胶体以及病原微生物等，运行成本显著低于纳滤和反渗透等高压膜分离技术，并且常用作纳滤和反渗透等的预处理工艺，是最具应用前景的膜法水处理技术之一。膜污染问题是限制膜技术发展的瓶颈问题。通常，增强膜的亲水性有利于减缓运行阶段膜污染的发生，而增强膜的疏水性有利于提升清洗阶段膜污染的清洗效率。但是，由于膜材料自身固有单一亲/疏水性以及不可变表面微纳结构的限制，常规膜材料不具备在运行过程中根据不同操作阶段的需求实现亲水性-疏水性灵活转换的能力，从而限制了处理效率的提升。利用金属材料、碳基材料或导电共轭聚合物材料等制备导电膜，并基于电化学或电吸附过程可实现对膜表面形貌和亲疏水性的调控，具有制备亲疏水性可调控的抗污染膜的潜力，对于提升膜分离技术应用竞争力具有重要意义。
在导电膜制备方面，现有报道主要集中在膜基材与纳米颗粒、两性共聚物共混，膜表面通过物理或化学作用引入亲水性物质以及借助电化学反应等调控膜界面溶液环境三个方面。例如，徐志伟等人(授权公告号：CN 103084074 B)公开了一种亲水性聚偏氟乙烯改性分离膜及其制备方法，将聚偏氟乙烯与质量1％-5％氧化碳纳米管与氧化石墨烯混合物进行共混，制备亲水性聚偏氟乙烯；李建华等人(授权公告号：CN 104548961 B)公开了一种亲水性抗污染聚偏氟乙烯膜的制备方法，利用聚偏氟乙烯原膜表面的氟原子为引发点，采用原子自由基转移聚合法在聚偏氟乙烯原膜表面接枝亲水性抗污染单体；胡继文(授权公告号：CN103585901B)公开了一种自组装亲水性聚砜膜及其制备方法和应用，通过将两亲性二元分子刷与膜基材共混，由相转移法得到在膜表面和膜孔分布亲水官能团的膜。
根据Wenzel界面张力理论，膜表面的亲疏水性除了与材料自身化学组成有关外，还取决于膜表面的微纳结构。现有的导电膜制备方法仍难以实现微米尺度的梯级结构调控。
发明内容
本发明旨在解决现有膜分离技术中，传统分离膜材料因表面亲疏水性和微纳结构单一而限制其抗污染性能与选择性截留性能进一步提升的问题。基于共轭聚合物电致形貌转换机理，制备表面微纳形貌和化学组成可调的功能膜，为改善分离膜表面亲疏水性能与截留性能提供有效帮助，为实现膜表面膜污染强化控制提供一种新的膜材料制备与膜污染控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)提供多孔导电基底；
(2)提供电解质溶液，将步骤(1)所述导电基底浸没于电解质溶液中；
(3)在步骤(2)所述导电基底上施加正电位，引发电聚合反应，使聚合物在所述基底表面原位生长，得到电聚合基膜；
(4)提供氧化石墨烯掺杂的电解质溶液，将步骤(3)所述电聚合基膜浸没在所述氧化石墨烯掺杂的电解质溶液中；
(5)在步骤(4)所述电聚合基膜上施加正电位，引发电聚合反应，使氧化石墨烯掺杂的聚合物在所述电聚合基膜表面原位生长，得到梯级结构和化学组成可调的复合膜。
所述步骤(1)中的多孔导电基底包括微细金属丝编织网和微细碳基纤维纸，优选地，所述微细金属丝编织网的单根金属丝直径为1.0-100微米，所述微细碳基纤维纸的单根碳纤维直径为1.0-100微米。
所述电解质溶液包含超纯水、吡咯单体和十二烷基苯磺酸钠，吡咯单体的含量为0.1-2.0mol L-1，十二烷基苯磺酸钠的含量为0.025-2.0mol L-1。
所述步骤(3)中所述电聚合反应可在恒电压或恒电流模式下进行，电聚合反应时间为0.5-2小时，所述恒电压模式包括但不限于可以使特定时间段内电极体系电压保持恒定的一种或多种电化学方法，如阶跃电位法、计时电位法等；所述恒电流模式包括但不限于可以使特定时间段内电极体系电流保持恒定的一种或多种电化学方法，如计时电位法、计时电流法等；优选地，所述恒电压法为阶跃电位法，阶跃电位为+1.0V。
所述步骤(4)中所述氧化石墨烯掺杂的电解质溶液中氧化石墨烯的含量为0.01-1mg mL-1。
所述步骤(5)中所述电聚合反应可在恒电压或恒电流模式下进行，电聚合反应时间为0.5-5小时；所述恒电压模式包括但不限于可以使特定时间段内电极体系电压保持恒定的一种或多种电化学方法，如阶跃电位法、计时电位法等；所述恒电流模式包括但不限于可以使特定时间段内电极体系电流保持恒定的一种或多种电化学方法，如计时电位法、计时电流法等；优选地，所述恒电压法为阶跃电位法，阶跃电位为+1.0V。
附图说明
图1为本发明所述基于电致梯级形貌调控的复合膜制备方法流程图；
图2显示了根据本发明的一个实施例，微细碳基纤维纸基底和以其为导电基底制备的电聚合基膜的扫描电子显微镜图，其中A为微细碳基纤维纸基底表面图，B为电聚合基膜表面图；
图3显示了根据本发明的一个实施例，不同电化学状态下电致梯级形貌调控复合膜的扫描电子显微镜图，其中A为还原态的(-1.0V)复合膜表面，B为氧化态的(+1.0V)复合膜表面；
图4显示了根据本发明的一个实施例，微细碳基纤维纸基底、常规导电膜、电致梯级形貌调控复合膜的表面在不同电化学状态下的纯水接触角动态变化对比图；
图5显示了根据本发明的一个实施例，微细碳基纤维纸基底、常规导电膜、电致梯级形貌调控复合膜的表面在不同电化学状态下的纯水接触角对比图；
图6显示了根据本发明的一个实施例，电致梯级形貌调控复合膜在20kPa恒压条件下，不同电化学状态的纯水通量对比图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
本发明提供了一种导电基底电致梯级形貌调控复合膜的制备方法，根据本发明实施例，实施流程图见图1，具体包括以下步骤。
S100、多孔导电基底的选择与预处理
根据本发明实施例，所述多孔导电基底包括但不限于微细金属丝编织网、微细碳基纤维纸，用导电外框将导电基底边缘包覆，并将导电外框固定于电极阳极上，得到阳极基底。
S200、电化学聚合电解质溶液的配制
在室温条件下，配制电化学聚合电解质溶液，该电解质溶液包含超纯水、吡咯单体、阴离子掺杂剂。本发明实施例所述阴离子掺杂剂包括但不限于十二烷基苯磺酸钠。所述吡咯单体的含量为0.1-2.0mol L-1，所述十二烷基苯磺酸钠的含量为0.025-2.0mol L-1，使用前搅拌5-120分钟得到均匀乳浊液。
S300、具有纳米结构的电聚合基膜的制备
以S100所述阳极基底作为阳极，以金属薄片如铂片等作为阴极，两极非接触地浸没于上述电解质溶液中，以Ag/AgCl为参比电极。通过包括但不限于阶跃电位法、计时电位法、计时电流法的电化学聚合模式，使具有纳米结构的聚合物原位生长于所述阳极基底上，得到电聚合基膜。本发明实施例采用阶跃电位法，阶跃电位为+1.0V，电化学聚合反应时间为0.5-2小时。所得具有纳米结构聚合物原位生长的基底用去离子水冲洗，得到电聚合基膜。
S400、氧化石墨烯掺杂的电解质溶液的配制
在室温条件下，配制氧化石墨烯掺杂的电解质溶液。本发明实施所述氧化石墨烯掺杂的电解质溶液由氧化石墨烯分散液和吡咯单体组成，使用前搅拌5-120分钟得到均匀乳浊液。所述氧化石墨烯分散液含量为0.01-1.0mg L-1，所述吡咯单体含量为0.1-2.0molL-1。
S500、电致梯级形貌调控复合膜的制备
将S300所述干燥的具有纳米结构的电聚合基膜作为阳极，以金属薄片如铂片等作为阴极，两极非接触地浸没于S400所述氧化石墨烯掺杂的电解质溶液中，以Ag/AgCl为参比电极。通过包括但不限于阶跃电位法、计时电位法、计时电流法的电化学聚合模式，使氧化石墨烯纳米片原位生长于S300所述电聚合基膜上。本发明实施例采用阶跃电位法，阶跃电位为+1.0V，保持电化学聚合反应0.5-2小时，所得具有氧化石墨烯纳米片原位生长的电聚合基膜，经去离子水充分洗涤，即为电致梯级形貌调控复合膜。
实施例1
1、导电基底的选择与预处理
选择厚度为单根纤维直径20微米的碳纤维纸作为导电基底，用单根金属丝直径为50微米的不锈钢金属丝网作为导电外框，将碳纤维纸边缘包覆，并将该导电外框固定于电极阳极上，得到阳极基底。
2、具有纳米结构的电聚合基膜的制备
在室温条件下，配制电解质溶液，该电解质溶液包含超纯水、吡咯单体、阴离子掺杂剂。选择吡咯单体含量为0.3mol L-1，十二烷基苯磺酸钠含量为0.025mol L-1，使用前搅拌100分钟得到均匀乳浊液。以上述包裹有不锈钢金属丝网外框的碳纤维纸阳极基底作为电极体系的阳极，以金属铂片作为阴极，两极非接触地浸没于上述电解质溶液中，以Ag/AgCl参比电极做为三电极体系中参比电极，组成三电极体系。通过阶跃电位法，阶跃电位为+1.0V，保持电化学聚合反应1.5小时。所得具有纳米结构聚合物原位生长的基底用去离子水冲洗，得到电聚合基膜。
图2显示了根据本实施例，微细碳基纤维纸基底和以其为模板制备的电聚合基膜的扫描电子显微镜图，其中A为微细碳基纤维纸基底表面图，B为电聚合基膜表面图。表明基于导电基底制得的电聚合基膜具有较为平整的表面形貌，不具备较显著的表面粗糙度差异，有利于植入纳米材料进行进一步的功能层表面构建。
实施例2
1、多孔导电基底的选择与预处理
选择厚度为单根纤维直径为10微米的碳纤维纸作为导电基底，用单根金属丝直径为30微米的不锈钢金属丝网作为导电外框，将碳纤维纸边缘包覆，并将该导电外框固定于电极阳极上，得到阳极基底。
2、具有纳米结构的电聚合基膜的制备
在室温条件下，配制电解质溶液，该电解质溶液包含超纯水、吡咯单体、阴离子掺杂剂。选择吡咯单体含量为0.4mol L-1，十二烷基苯磺酸钠含量为0.075mol L-1，使用前搅拌50分钟得到均匀乳浊液。以上述包裹有不锈钢金属丝网外框的碳纤维纸阳极基底作为电极体系的阳极，以铂片作为阴极，两极非接触地浸没于上述电解质溶液中，以Ag/AgCl参比电极做为三电极体系中参比电极，组成三电极体系。通过阶跃电位法，阶跃电位为+1.0V，保持电化学聚合反应2.0小时。所得具有纳米结构聚合物原位生长的基底用去离子水冲洗，得到电聚合基膜。
3、电致梯级形貌调控复合膜的制备
在室温条件下，配制氧化石墨烯掺杂的电解质溶液。本实施例选用氧化石墨烯含量为0.02mg mL-1，吡咯单体含量为0.7mol L-1。将上述干燥的具有纳米结构的电聚合基膜作为三电极体系中的阳极，浸没于氧化石墨烯掺杂的电解质溶液中，通过阶跃电位法，阶跃电位为+1.0V，保持电化学聚合反应2小时，所得纳米材料嵌入的电聚合基膜经去离子水充分洗涤，即为电致梯级形貌调控复合膜。
图3所示为根据本实施例，不同电化学状态下电致梯级形貌调控复合膜扫描电子显微镜图，其中A为还原态(-1.0V)复合膜表面，B为氧化态(+1.0V)复合膜表面。表明电致梯级形貌调控复合膜在不同电化学状态下表现出不同的微观表面形貌，证明电致梯级形貌调控复合膜的表面微结构具有电致可调性。
实施例3
1、多孔导电基底的选择与预处理
选择厚度为单根纤维直径为20微米的碳纤维纸作为导电基底，用厚度为0.40微米的不锈钢薄片作为导电外框，将碳纤维纸边缘包覆，并将该导电外框固定于电极阳极上，得到阳极基底。
2、具有纳米结构的电聚合基膜的制备
在室温条件下，配制电解质溶液，该电解质溶液包含超纯水、吡咯单体、阴离子掺杂剂。选择吡咯单体含量为0.4mol L-1，十二烷基苯磺酸钠含量为0.1mol L-1，使用前搅拌60分钟得到均匀乳浊液。以上述包裹有不锈钢薄片外框的碳纤维纸阳极基底作为电极体系的阳极，以金属铂片等作为阴极，两极非接触地浸没于上述电解质溶液中，以Ag/AgCl参比电极为三电极体系中参比电极，组成三电极体系。通过阶跃电位法，阶跃电位为+1.0V，保持电化学聚合反应1.5小时。所得具有纳米结构聚合物原位生长的基底用去离子水冲洗，得到电聚合基膜。
3、纳米分散掺杂聚合法制备电致梯级形貌调控复合膜
在室温条件下，配制氧化石墨烯掺杂的电解质溶液氧化石墨烯掺杂的电解质溶液。本实施例选用氧化石墨烯分散液含量为0.03mg L-1，所述吡咯单体含量为0.6mol L-1。将上述干燥的具有纳米结构的电聚合基膜作为三电极体系中的阳极，浸没于氧化石墨烯掺杂的电解质溶液氧化石墨烯掺杂的电解质溶液中，通过阶跃电位法，阶跃电位为+1.0V，保持电化学聚合反应2小时，所得具有纳米粒子植入的电聚合基膜经去离子水充分洗涤，即为电致梯级形貌调控复合膜。
本实施例碳纤维纸基底、常规导电膜、电致梯级形貌调控复合膜在林格氏溶液中分别进行还原或氧化处理500s后，经去离子水充分冲洗膜表面，自然风干后进行空气介质中的纯水接触角测定。
图4所示为根据本实施例，微细碳基纤维纸基底、常规导电膜、电致梯级形貌调控复合膜表面在不同电化学状态下纯水接触角动态变化对比图。表明电致梯级形貌调控复合膜在不同电化学状态下表现出与碳纤维纸基底、常规导电膜不同的亲疏水转化特性，证明电致梯级形貌调控复合膜的表面微结构具有显著电可调性。
实施例4
1、导电基底的选择与预处理
选择厚度为单根纤维直径为40微米的石墨纸作为导电基底，用单根金属丝直径为20微米的不锈钢金属丝网作为导电外框，将石墨纸边缘包覆，并将该导电外框固定于电极阳极上，得到阳极基底。
2、具有纳米结构的电聚合基膜的制备
在室温条件下，配制电解质溶液，该电解质溶液包含超纯水、吡咯单体、阴离子掺杂剂。选择吡咯单体含量为0.3mol L-1，十二烷基苯磺酸钠含量为0.05mol L-1，使用前搅拌120分钟得到均匀乳浊液。以上述包裹有不锈钢金属丝网外框的石墨纸阳极基底作为电极体系的阳极，以铂片作为阴极，两极非接触地浸没于上述电解质溶液中，以Ag/AgCl参比电极为三电极体系中参比电极，组成三电极体系。通过阶跃电位法，阶跃电位为+1.0V，保持电化学聚合反应1.0小时。所得具有纳米结构聚合物原位生长的基底用去离子水冲洗，得到电聚合基膜。
3、纳米分散掺杂聚合法制备电致梯级形貌调控复合膜
在室温条件下，配制氧化石墨烯掺杂的电解质溶液。本实施例选用氧化石墨烯分散液含量为0.05mg L-1，所述吡咯单体含量为0.5mol L-1。将上述干燥的具有纳米结构的电聚合基膜作为三电极体系中的阳极，浸没于氧化石墨烯掺杂的电解质溶液中，通过阶跃电位法，阶跃电位为+1.0V，保持电化学聚合反应1.0小时，所得具有纳米粒子植入的电聚合基膜经去离子水充分洗涤，即为电致梯级形貌调控复合膜。
本实施例微细石墨纸基底、常规导电膜、电致梯级形貌调控复合膜在含量为林格氏溶液中分别进行还原或氧化处理500s后，经去离子水充分冲洗膜表面，自然风干后进行空气介质中的纯水接触角测定。
图5所示为根据本实施例，微细石墨纸基底、常规导电膜、电致梯级形貌调控复合膜表面在不同电化学状态下纯水瞬时接触角对比图。表明电致梯级形貌调控复合膜在不同电化学状态下表现出与石墨纸基底、常规导电膜不同的亲疏水转化特性，证明电致梯级形貌调控复合膜的表面官能团具有显著可转换性。
实施例5
1、导电基底的选择与预处理
选择厚度为单根纤维直径为20微米的碳纤维纸作为导电基底，用单根金属丝直径为50微米的不锈钢金属丝网作为导电外框，将碳纤维纸边缘包覆，并将该导电外框固定于电极阳极上，得到阳极基底。
2、具有纳米结构的电聚合基膜的制备
在室温条件下，配制电解质溶液，该电解质溶液包含超纯水、吡咯单体、阴离子掺杂剂。选择吡咯单体含量为0.5mol L-1，十二烷基苯磺酸钠含量为0.9mol L-1，使用前搅拌70分钟得到均匀乳浊液。以上述包裹有不锈钢金属丝网外框的碳纤维纸阳极基底作为电极体系的阳极，以金属铂片等作为阴极，两极非接触地浸没于上述电解质溶液中，以Ag/AgCl参比电极为三电极体系中参比电极，组成三电极体系。通过阶跃电位法，阶跃电位为+1.0V，保持电化学聚合反应1.5小时。所得具有纳米结构聚合物原位生长的基底用去离子水冲洗，得到电聚合基膜。
3、纳米分散掺杂聚合法制备电致梯级形貌调控复合膜
在室温条件下，配制氧化石墨烯掺杂的电解质溶液。本实施例选用氧化石墨烯分散液含量为0.1mg L-1，所述吡咯单体含量为0.4mol L-1。将上述干燥的具有纳米结构的电聚合基膜作为三电极体系中的阳极，浸没于氧化石墨烯掺杂的电解质溶液中，通过阶跃电位法，阶跃电位为+1.0V，保持电化学聚合反应1.5小时，所得具有纳米粒子植入的电聚合基膜经去离子水充分洗涤，即为电致梯级形貌调控复合膜。
本实施例复合膜经过在含量为0.5mol L-1氯化钠溶液中分别进行还原或氧化处理600s后，经去离子水充分冲洗膜表面，于20kPa恒压条件预压20分钟后进行半死端清水通量过滤实验。
图6显示了根据本实施例，电致梯级形貌调控复合膜在20kPa恒压条件下,不同电化学状态的纯水通量对比图。表明了电致梯级形貌调控复合膜的基本过滤性能可受到电化学调控。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种基于电致梯级形貌调控的复合膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)提供多孔导电基底；
(2)提供电解质溶液，所述电解质溶液物质组成为超纯水、吡咯单体和十二烷基苯磺酸钠， 将步骤(1)所述导电基底浸没于电解质溶液中；
(3)在步骤(2)所述导电基底上施加正电位，引发电聚合反应，使聚合物在所述导电基底表面原位生长，得到电聚合基膜；
(4)提供氧化石墨烯掺杂的电解质溶液，将步骤(3)所述电聚合基膜浸没在所述氧化石墨烯掺杂的电解质溶液中；
(5)在步骤(4)所述电聚合基膜上施加正电位，引发电聚合反应，使氧化石墨烯掺杂的聚合物在所述电聚合基膜表面原位生长，得到梯级结构和化学组成可调的复合膜。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的多孔导电基底为微细金属丝编织网或微细碳基纤维纸，
所述微细金属丝编织网的单根金属丝直径为1.0-100微米，
所述微细碳基纤维纸的单根碳纤维直径为1.0-100微米。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中吡咯单体的含量为0.1-2.0mol L-1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中十二烷基苯磺酸钠的含量为0.025-2.0mol L-1。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中所述电聚合反应在恒电压或恒电流模式下进行，电聚合反应时间为0.5-2小时。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述恒电压模式包括阶跃电位法、计时电位法；
所述恒电流模式包括阶跃电流法、计时电流法；
所述恒电压模式施加电位为+0.1-1.0V。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中所述氧化石墨烯掺杂的电解质溶液中氧化石墨烯的含量为0.01-1mg mL-1。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(5)中所述电聚合反应在恒电压或恒电流模式下进行，电聚合反应时间为0.5-5小时。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述恒电压模式包括阶跃电位法、计时电位法；
所述恒电流模式包括阶跃电流法、计时电流法；
所述恒电压模式施加电位为+0.1-1.0V。
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|---|---|---|---|---|
| US20090001009A1 (en) * | 2005-07-14 | 2009-01-01 | Charles Linder | Composite Membranes And Methods For Their Preparation |
| CN102416269A (zh) * | 2011-08-23 | 2012-04-18 | 北京航空航天大学 | 微/纳米界面分离网及其制备方法和用途 |
| CN103100314A (zh) * | 2013-01-28 | 2013-05-15 | 大连理工大学 | 一种制备聚苯胺改性中性导电滤膜的方法 |
| WO2013155453A1 (en) * | 2012-04-12 | 2013-10-17 | The Regents Of The University Of California | Carbon nanotube membrane with tunable properties |
| CN106191967A (zh) * | 2016-07-04 | 2016-12-07 | 常州大学 | 一种在聚吡咯涂层中掺杂石墨烯的工艺方法 |
| CN107641824A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-01-30 | 中国科学院兰州化学物理研究所苏州研究院 | 石墨烯‑导电聚合物复合材料及其制备方法 |
| CN107998908A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-05-08 | 北京林业大学 | 一种基于微纳基底的超亲水有机膜的制备方法 |
| CN109384945A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-02-26 | 长春工业大学 | 一种石墨烯-聚苯胺导电滤膜及其制备方法 |
| CN110339733A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-10-18 | 广东工业大学 | 一种氧化石墨烯/聚苯胺复合膜及其应用 |
| CN111266018A (zh) * | 2020-02-12 | 2020-06-12 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种可调润湿性聚合物膜及其制备方法和应用 |
| CN113318607A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-08-31 | 西安理工大学 | 一种亲水性导电聚合物超滤膜的制备方法 |
| CN113441013A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-09-28 | 哈尔滨工业大学 | 一种用于水处理的导电纳滤膜的制备方法 |
-
2021
- 2021-12-28 CN CN202111628106.2A patent/CN114307674B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090001009A1 (en) * | 2005-07-14 | 2009-01-01 | Charles Linder | Composite Membranes And Methods For Their Preparation |
| CN102416269A (zh) * | 2011-08-23 | 2012-04-18 | 北京航空航天大学 | 微/纳米界面分离网及其制备方法和用途 |
| WO2013155453A1 (en) * | 2012-04-12 | 2013-10-17 | The Regents Of The University Of California | Carbon nanotube membrane with tunable properties |
| CN103100314A (zh) * | 2013-01-28 | 2013-05-15 | 大连理工大学 | 一种制备聚苯胺改性中性导电滤膜的方法 |
| CN106191967A (zh) * | 2016-07-04 | 2016-12-07 | 常州大学 | 一种在聚吡咯涂层中掺杂石墨烯的工艺方法 |
| CN107641824A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-01-30 | 中国科学院兰州化学物理研究所苏州研究院 | 石墨烯‑导电聚合物复合材料及其制备方法 |
| CN107998908A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-05-08 | 北京林业大学 | 一种基于微纳基底的超亲水有机膜的制备方法 |
| CN109384945A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-02-26 | 长春工业大学 | 一种石墨烯-聚苯胺导电滤膜及其制备方法 |
| CN110339733A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-10-18 | 广东工业大学 | 一种氧化石墨烯/聚苯胺复合膜及其应用 |
| CN111266018A (zh) * | 2020-02-12 | 2020-06-12 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种可调润湿性聚合物膜及其制备方法和应用 |
| CN113318607A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-08-31 | 西安理工大学 | 一种亲水性导电聚合物超滤膜的制备方法 |
| CN113441013A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-09-28 | 哈尔滨工业大学 | 一种用于水处理的导电纳滤膜的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Intercalation of soft PPy polymeric nanoparticles in graphene oxide membrane for enhancing nanofiltration performances;Hao Yu, etal;《Separation and Purification Technology》;20210513;118933（1-9） * |
| Tunable Wetting Mechanism of Polypyrrole Surfaces and Low-Voltage Droplet Manipulation via Redox;Yao-Tsan Tsai, etal;《Langmuir》;20110303;4249-4256 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114307674A (zh) | 2022-04-12 |
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