TW201507973A - 石墨烯衍生物複合薄膜及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種石墨烯衍生物複合薄膜及其製造方法，石墨烯衍生物複合薄膜包括：一支持薄膜，其係由多孔性聚合物所構成；以及複數層的石墨烯衍生物層，設置於該支持薄膜上，該石墨烯衍生物層的層與層之間的距離為0.3~1.5 nm，該複數層的石墨烯衍生物層之總厚度為100 nm以上。
Description
本發明係關於一種複合薄膜及其製造方法，特別是關於一種石墨烯衍生物複合薄膜及其製造方法。
醇類與水的分離，通常使用的方法，例如蒸餾、薄膜分離法等，然而隨著工業發展，廣泛使用醇類與水進行製程的清洗步驟，特別是例如半導體製程、太陽能電池製程等，產生大量的醇類與水的廢水，而這些廢水目前無有效的回收及純化技術進行處理，在環保、節省能源及節省成本的考量下，需要有效的回收及純化技術。
藉由薄膜分離法進行醇類與水的分離，與蒸餾法比較，在環保、節省能源及節省成本的考量下為較理想的方法。然而，分離薄膜的效率，影響分離醇類與水的混合液之實用性。作為醇類與水的分離薄膜，例如，聚丙烯腈的複合薄膜
(參考H.Ohya et.al,J.of membrane Science,Vol.68,issue 1-2,pp.141-148(1992))，幾丁聚糖(chitosan)的複合薄膜(參考M.Ghazali et.al,J.of membrane Science,Vol.124,issue 1,pp.53-62(1997))。但是，該些薄膜分離法，在溫度約60~70℃下進行蒸發滲透，有耗費能源、分離效率差、分離效果不良、實用性不佳等的問題。
另一方面，已有文獻揭露氧化石墨烯薄膜(R.R.Nair et.al,Science,Vol.335,pp.442-444(2012))的獨立薄膜(standalone membrane)，具有氦氣無法通過而水可自由通過之特性，但是該薄膜在溶液中會損毀破裂，僅能利用於氣體分離，無法浸漬於液體中，因此無法應用於液體分離，特別是上述的水處理。
因此，亟需新的分離效果好、分離效率佳之分離薄膜，適合應用於製程廢水等的醇類與水的分離。
鑒於上述之發明背景，為了符合產業上之要求，本發明之目的之一在於提供一種石墨烯衍生物複合薄膜及其製造方法，利用複數層的石墨烯衍生物層，可有效地分離醇類與水的混合液，特別是異丙醇的分離。
本發明之目的之一在於提供一種石墨烯衍生物複合薄膜，具有複合薄膜含浸於純水中時的孔徑，大於複合薄
膜含浸於純醇類中時的孔徑，且複合薄膜含浸於水與醇類的混合液中時的孔徑，隨該混合液中的水或醇類的濃度變化之特性，可作為智慧型分離薄膜。
為了達到上述目的，根據本發明一實施態樣，提供一種石墨烯衍生物複合薄膜，包括：一支持薄膜，其係由多孔性聚合物所構成；以及複數層的石墨烯衍生物層，設置於該支持薄膜上，該石墨烯衍生物層的層與層之間的距離為0.3~1.5 nm，該複數層的石墨烯衍生物層之總厚度為100 nm以上。
於一實施例，上述複數層的石墨烯衍生物層係使用石墨烯衍生物的分散液，藉由高壓方式，使石墨烯衍生物沈積於該支持薄膜上。
於一實施例，上述支持薄膜為由選自下列群組一的聚合物所形成之多孔性薄膜：聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、纖維素乙酸酯(cellulose acetate)、聚碸(polysulfone)、聚醯亞胺(polyimide)。上述支持薄膜所具有孔洞的平均直徑為0.05~0.1 μm。
於一實施例，上述石墨烯衍生物具有1~200 μm的平均粒徑。
於一實施例，上述石墨烯衍生物複合薄膜含浸於純水中時的孔徑，大於該石墨烯衍生物複合薄膜含浸於純醇類中時的孔徑。再者，該石墨烯衍生物複合薄膜含浸於水與醇類
的混合液中時的石墨烯衍生物的層間距，隨該混合液中的水或醇類的濃度變化。
於一實施例，其中上述之該支持薄膜表面的孔洞平均直徑為50~300nm，截面的孔洞的平均直徑為1~5μm。
於一實施例，上述複數層的石墨烯衍生物層之總厚度為100 nm至1000 nm之間。
於一實施例，上述高壓方式係使用壓力為1~10 Kg/cm2的氣體壓力進行。
再者，根據本發明另一實施態樣，提供一種石墨烯衍生物複合薄膜的製造方法，包括：提供一支持薄膜，設置於一底部具有開口的容器之底部；將石墨烯衍生物溶解於一溶劑中，攪拌均勻，得到一均勻的石墨烯衍生物分散液；使該石墨烯衍生物分散液，覆蓋該支持薄膜；從該石墨烯衍生物分散液側，施以高壓，使液體通過該支持薄膜，使複數層的石墨烯衍生物層沈積於該支持薄膜上，得到石墨烯衍生物複合薄膜。
再者，根據本發明另一實施態樣，提供一種石墨烯衍生物複合薄膜的製造方法，其中高壓方式係使用壓力為5~10 Kg/cm2的氣體壓力進行。
再者，根據本發明另一實施態樣，提供一種石墨烯衍生物複合薄膜的製造方法，其中係由多孔性聚合物所構
成，表面的孔洞平均直徑為50~300nm，截面的孔洞的平均直徑為1~5 μm。
再者，根據本發明另一實施態樣，提供一種石墨烯衍生物複合薄膜的製造方法，其中該支持薄膜為由選自下列群組一的聚合物所形成之多孔性薄膜：聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、纖維素乙酸酯(cellulose acetate)、聚碸(polysulfone)、聚醯亞胺(polyimide)。
再者，根據本發明另一實施態樣，提供一種石墨烯衍生物複合薄膜的製造方法，其中該複數層的石墨烯衍生物層之總厚度為100 nm至1000 nm之間。
再者，根據本發明另一實施態樣，提供一種石墨烯衍生物複合薄膜的製造方法，其中該石墨烯衍生物層的層與層之間的距離為0.3~1.5 nm。
再者，根據本發明另一實施態樣，提供一種石墨烯衍生物複合薄膜的製造方法，其中該石墨烯衍生物複合薄膜含浸於純水中時的石墨烯衍生物的層間距，大於該石墨烯衍生物複合薄膜含浸於純醇類中時的孔徑。
再者，根據本發明另一實施態樣，提供一種異丙醇分離薄膜，其係由石墨烯衍生物複合薄膜所構成，藉由蒸發滲透法，(不需設限溫度)，可從一包含異丙醇的混合液中分離異丙醇，其中該石墨烯衍生物複合薄膜包括：一支持薄膜，其
係由多孔性聚合物所構成；以及複數層的石墨烯衍生物層，設置於該支持薄膜上，該石墨烯衍生物層的層與層之間的距離為0.3~1.5 nm，該複數層的石墨烯衍生物層之總厚度為100 nm以上。
再者，根據本發明另一實施態樣，提供一種異丙醇分離薄膜，其中該複數層的石墨烯衍生物層係使用石墨烯衍生物的分散液，藉由高壓方式，使石墨烯衍生物沈積於該支持薄膜上。
再者，根據本發明另一實施態樣，提供一種異丙醇分離薄膜，其中該石墨烯衍生物複合薄膜含浸於純水中時的孔徑，大於該石墨烯衍生物複合薄膜含浸於純醇類中時的孔徑，且該石墨烯衍生物複合薄膜含浸於水與醇類的混合液中時的層間距，隨該混合液中的水或醇類的濃度變化。
再者，根據本發明另一實施態樣，提供一種異丙醇分離薄膜，其中該支持薄膜為由選自下列群組一的聚合物所形成之多孔性薄膜：聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、纖維素乙酸酯(cellulose acetate)、聚碸(polysulfone)、聚醯亞胺(polyimide)；該支持薄膜所具有孔洞的平均直徑為1~5 μm；該石墨烯衍生物具有1~200 μm的平均粒徑；該複數層的石墨烯衍生物層之總厚度為0.3 nm至5000 nm之間。
再者，根據本發明另一實施態樣，提供一種異丙醇分離薄膜，其係由上述石墨烯衍生物複合薄膜所構成，藉由
蒸發滲透法，可從一包含異丙醇的混合液中分離異丙醇。
綜上所述，根據本發明的石墨烯衍生物複合薄膜及其製造方法，可在低溫度下進行蒸發滲透，將異丙醇從包含異丙醇的混合液中分離，適合應用於製程廢水等的醇類與水的分離，特別是半導體、太陽能電池等製程的廢水。再者，由於本發明的石墨烯衍生物複合薄膜具有複合薄膜含浸於純水中時的孔徑，大於複合薄膜含浸於純醇類中時的孔徑，且複合薄膜含浸於水與醇類的混合液中時的孔徑，隨該混合液中的水或醇類的濃度變化之特性，可作為智慧型分離薄膜。
10‧‧‧石墨烯衍生物複合薄膜
100‧‧‧支持薄膜
110‧‧‧石墨烯衍生物層
200‧‧‧分離裝置
210‧‧‧混合液
220‧‧‧異丙醇分離薄膜
220‧‧‧異丙醇分離薄膜
230‧‧‧抽氣泵
240‧‧‧進料室
242‧‧‧出料室
246‧‧‧支持平台
250‧‧‧分離液出口
H1‧‧‧層間距離
圖1係表示根據本發明一實施例之石墨烯衍生物複合薄膜的構造之剖面示意圖。
圖2係表示根據本發明一實施例之複數的石墨烯衍生物層的藉由穿透式電子顯微鏡之剖面示意圖。
圖3係表示根據本發明一實施例之利用異丙醇分離薄膜之分離裝置的示意圖。
圖4係表示根據本發明一實施例之異丙醇分離薄膜之分離機制的示意圖。
圖5係表示根據本發明之氧化石墨烯層厚度對氧化石墨烯的沈積密度之關係圖。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。為了能徹底地瞭解本發明，將在下列的描述中提出詳盡的步驟及其組成。顯然地，本發明的施行並未限定於該領域之技藝者所熟習的特殊細節。另一方面，眾所周知的組成或步驟並未描述於細節中，以避免造成本發明不必要之限制。本發明的較佳實施例會詳細描述如下，然而除了這些詳細描述之外，本發明還可以廣泛地施行在其他的實施例中，且本發明的範圍不受限定，其以之後的專利範圍為準。
根據本發明一實施態樣，提供一種石墨烯衍生物複合薄膜，包括：一支持薄膜，其係由多孔性聚合物所構成；以及複數層的石墨烯衍生物層，設置於該支持薄膜上，該石墨烯衍生物層的層與層之間的距離為0.3~1.5 nm，該複數層的石墨烯衍生物層之總厚度為100 nm以上。
圖1表示根據本發明一實施例之石墨烯衍生物複合薄膜的構造之剖面示意圖；圖2表示根據本發明一實施例之複數的石墨烯衍生物層的藉由穿透式電子顯微鏡之剖面示意圖。其中，石墨烯衍生物複合薄膜10包括支持薄膜100以及複數層的石墨烯衍生物層110，石墨烯衍生物層110的層與層之間的距離(層間距離)為H1，較理想為0.3~1.5 nm。石墨烯衍生物複合薄膜應用於異丙醇的分離時，層間距離H1為約異丙醇的水合直徑較理想。
石墨烯衍生物較理想為氧化石墨烯，因為具有例如O-H、C=O、C-O等的親水基團，使石墨烯同時具有親水端以及疏水端，有利於作為分離薄膜。
上述支持薄膜例如可由多孔性薄膜所構成，例如使用聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、纖維素乙酸酯(cellulose acetate)、聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride)、聚碸(polysulfone)或聚醯亞胺(polyimide)，可製作本發明所使用的支持薄膜。上述支持薄膜所具有孔洞的平均直徑為1~5 μm。具體地，聚丙烯腈(polyacrylonitrile)可藉由濕式相轉換法方法製作，纖維素乙酸酯(cellulose acetate)可藉由濕式相轉換法製作，聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride)可藉由濕式相轉換法方法製作，聚碸(polysulfone)可或藉由濕式相轉換法方法製作，聚醯亞胺(polyimide)可藉由濕式相轉換法方法製作。
上述複數層的石墨烯衍生物層，可使用石墨烯衍生物的分散液，藉由高壓方式，使石墨烯衍生物沈積於該支持薄膜上。所謂高壓方式，係指使用壓力為5~10 Kg/cm2的氣體壓力進行，低於5 Kg/cm2的壓力時，因壓力不足，所以不理想，高於5 Kg/cm2的壓力時，無法達到本發明的堆疊結構需求，所以不理想。再者，上述石墨烯衍生物具有1~200 μm的平均粒徑，利用具有片狀結構的石墨烯，可形成如圖1所示的結構。石墨烯衍生物的分散液，可使用石墨衍生物分散於溶劑，再藉由超音波震盪混合液的方法而得到。石墨烯衍生物的
製備方法，例如混合石墨粉(3~150μm)及硝酸鈉，再於冰浴中慢慢添加硫酸於混合物中，攪拌均勻，再添加過錳酸鉀，加熱至沸騰，藉由精製而得到氧化石墨烯。
上述石墨烯衍生物複合薄膜含浸於純水中時的孔徑，大於該石墨烯衍生物複合薄膜含浸於純醇類中時的孔徑。再者，該石墨烯衍生物複合薄膜含浸於水與醇類的混合液中時的孔徑，隨該混合液中的水或醇類的濃度變化。
於一實施例，上述複數層的石墨烯衍生物層之總厚度為0.3 nm以上且5000 nm以下，在該範圍時，所得之複合薄膜具有良好的異丙醇的分離特性。
再者，根據本發明另一實施態樣，提供一種石墨烯衍生物複合薄膜的製造方法，包括以下步驟：步驟S10：提供一支持薄膜，設置於一底部具有開口的容器之底部；步驟S20：將石墨烯衍生物溶解於一溶劑中，攪拌均勻，得到一均勻的石墨烯衍生物分散液；步驟S30：使該石墨烯衍生物分散液，覆蓋該支持薄膜；
步驟S40：從該石墨烯衍生物分散液側，施以高壓，使液體通過該支持薄膜，使複數層的石墨烯衍生物層沈積於該支持薄膜上，得到石墨烯衍生物複合薄膜。
關於本發明石墨烯衍生物複合薄膜及其製造方法，使用以下的實施例，進一步具體地說明。
實施例1
(1)氧化石墨烯分散液的製備
先秤取3g石墨粉以及1.5g硝酸鈉，置於250mL三頸燒瓶中，同時將燒瓶移置冰浴中，爾後緩慢加入72mL濃硫酸，並且攪拌均勻。接著，秤取9g過錳酸鉀緩慢加入到混合液中，並保持混合液的溫度低於20℃。待過錳酸鉀加入完畢之後，將三頸燒瓶從冰浴中移除，混合液的溫度會上升至35℃左右，並在此狀態下維持30分鐘，此時混合溶液呈現黑色。之後緩慢地加入138mL的蒸餾水，使得混合溶液變得極度沸騰，溫度會上升至105℃左右。此時黏稠的黑色溶液逐漸被稀釋為黃棕色溶液，並且不再沸騰。在此溫度下維持15分鐘後，將此黃棕色溶液從燒瓶中轉移至1L的燒杯並且加入420mL蒸餾水進一步稀釋，最後加入12mL雙氧水，將未反應的過錳酸鉀和反應所生成的二氧化錳還原成易溶的硫酸錳，此時混合溶液呈現淡黃色。
將混合溶液進行抽氣過濾，並用大量的蒸餾水清洗除去殘餘的酸。之後將濾餅取出重新分散於蒸餾水中，並加入鹽酸水溶液(鹽酸與水的比例為1：10)，再進行抽氣過濾，
目的是為了將殘餘的金屬鹽類洗出，此步驟重複兩次。接著將濾餅取下放置於透析袋中清洗至中性。最後，將黃棕色的殘渣進行乾燥便可得到黃棕色的固體，此為氧化石墨烯(GO)。秤取適量的GO加入去離子水中，進行超音波震盪，即可得到氧化石墨烯分散液。
(2)支持薄膜的製作
將聚丙烯腈(Polyacrylonitrile；PAN)高分子溶於溶劑N-甲基吡咯啶酮(NMP)中，配製成15wt%之鑄膜液，並於適當的溫度下以電磁加熱攪拌器充分攪拌均勻，再靜置一天以除去因攪拌所產生之氣泡。將鑄膜液刮置於不織布上，，以濕式相轉換法(wet-phase inversion)形成具有均勻鑄膜液之不織布薄膜，隨即浸入凝聚槽(水)中，因為溶劑與凝聚劑(N-Methyl-2-pyrrolidone(NMP)成分比例10-25 wt%)快速交換而固化成膜，並多次更換凝聚槽中之凝聚劑，以移除薄膜內殘餘溶劑。取出此基材膜放置空氣中乾燥，再進行PAN基材膜改質，首先將基材膜浸泡於2M之NaOH水溶液中放置在烘箱中於50℃下處理2小時，使PAN之-CN基團水解成-COOH或-CONH2基團，取出已改質之基材(mPAN)並浸泡於水中清洗一天，最後取出放置於室溫環境下乾燥，並將基材膜保存於水中備用。得到該支持薄膜表面的孔洞平均直徑為50~300nm，截面的孔洞的平均直徑為1~5 μm的支持薄膜PAN。
(3)複合薄膜的製作
先秤取適量的GO加入去離子水中，進行超音波震盪，即可得到GO分散液，將配製好之GO分散液量取適當
體積，利用加壓過濾法將GO分散液沉積於PAN基材膜上，將去離子水過濾完之GO/PAN複合薄膜，藉由加壓過濾過程，待製備好之複合薄膜其於室溫下陰乾後，置於50℃烘箱中1小時後取出，得到厚度石墨烯衍生物複合薄膜。圖5係表示根據本發明之氧化石墨烯層厚度對氧化石墨烯的沈積密度之關係圖。
再者，根據本發明另一實施態樣，提供一種異丙醇分離薄膜，其係由上述石墨烯衍生物複合薄膜所構成，藉由蒸發滲透法，在溫度低於約40℃下，可從一包含異丙醇的混合液中分離異丙醇。圖3係表示根據本發明一實施例之利用異丙醇分離薄膜之分離裝置的示意圖，圖4係表示異丙醇分離薄膜之分離機制的示意圖。分離裝置200包括進料室240、支持平台246、出料室242、連接出料室之抽氣泵230、分離液出口250以及設置於支持平台246(不銹鋼網)的異丙醇分離薄膜220。混合液210倒入進料室240，藉由抽氣泵230吸引，經過異丙醇分離薄膜而得到分離液從分離液出口250流出。使用不同的異丙醇分離薄膜1~7，混合液210為異丙醇與水(70wt%的異丙醇)混合液，於30℃下，利用分離裝置200，得到不同的石墨烯衍生物層的沈積量與分離薄膜的透過量以及分離效果，其中分離效果係以分離液中水的濃度評價，分離液中水的濃度越高表示分離效果越好，其結果表示於表1。
再者，使用不同的混合液210，測量透過量及分離效果(分離液中水的濃度)，結果表示於表2，其中編號8~11的實驗所使用的分離薄膜係與編號3的實驗相同。
再者，使用不同的支持薄膜，測量透過量及分離效果(分離液中水的濃度)，結果表示於表3，其中編號12~16的實驗所使用的分離薄膜之石墨烯衍生物層的沈積量，係與編號3的實驗相同。
綜上所述，根據本發明的石墨烯衍生物複合薄膜及其製造方法，可在低溫度下進行蒸發滲透，將異丙醇從包含異丙醇的混合液中分離，適合應用於製程廢水等的醇類與水的
分離，特別是半導體、太陽能電池等製程的廢水。再者，由於本發明的石墨烯衍生物複合薄膜具有複合薄膜含浸於純水中時的孔徑，大於複合薄膜含浸於純醇類中時的孔徑，且複合薄膜含浸於水與醇類的混合液中時的孔徑，隨該混合液中的水或醇類的濃度變化之特性，可作為智慧型分離薄膜。
再者，根據本發明另一實施態樣，複數層的石墨烯衍生物層之總厚度為100 nm以上且1000 nm以下。複數層的石墨烯衍生物層，設置於該支持薄膜上，並且石墨烯衍生物層的層與層之間的距離為0.3~1.5 nm，該複數層的石墨烯衍生物層之總厚度為100 nm以上。
再者，根據本發明另一實施態樣，支持薄膜為由選自下列群組一的聚合物所形成之多孔性薄膜：聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、纖維素乙酸酯(cellulose acetate)、聚碸(polysulfone)、聚醯亞胺(polyimide)；並且該支持薄膜所具有孔洞的平均直徑為1~5 μm；該石墨烯衍生物具有1~200 μm的平均粒徑；該複數層的石墨烯衍生物層之總厚度為0.3 nm至5000 nm之間。
以上雖以特定實施例說明本發明，但並不因此限定本發明之範圍，只要不脫離本發明之要旨，熟悉本技藝者瞭解在不脫離本發明的意圖及範圍下可進行各種變形或變更。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。
10‧‧‧石墨烯衍生物複合薄膜
100‧‧‧支持薄膜
110‧‧‧石墨烯衍生物層
H1‧‧‧層間距離
Claims (20)
- 一種石墨烯衍生物複合薄膜，包括：一支持薄膜，其係由多孔性聚合物所構成；以及複數層的石墨烯衍生物層，設置於該支持薄膜上，該石墨烯衍生物層的層與層之間的距離為0.3~1.5 nm，該複數層的石墨烯衍生物層之總厚度為100 nm以上。
- 根據申請專利範圍第1項之石墨烯衍生物複合薄膜，其中該複數層的石墨烯衍生物層係使用石墨烯衍生物的分散液，藉由高壓方式，使石墨烯衍生物沈積於該支持薄膜上。
- 根據申請專利範圍第1項之石墨烯衍生物複合薄膜，其中該支持薄膜為由選自下列群組一的聚合物所形成之多孔性薄膜：聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、纖維素乙酸酯(cellulose acetate)、聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride)、聚碸(polysulfone)、聚醯亞胺(polyimide)。
- 根據申請專利範圍第2項之石墨烯衍生物複合薄膜，其中該石墨烯衍生物具有1~200 μm的平均粒徑。
- 根據申請專利範圍第1項之石墨烯衍生物複合薄膜，其中該石墨烯衍生物複合薄膜含浸於純水中時的孔徑，大於該石墨烯衍生物複合薄膜含浸於純醇類中時的孔徑。
- 根據申請專利範圍第1項之石墨烯衍生物複合薄膜，其中該石墨烯衍生物複合薄膜含浸於水與醇類的混合液中時的石墨烯衍生物的層間距，隨該混合液中的水或醇類的濃度變化。
- 根據申請專利範圍第1項之石墨烯衍生物複合薄膜，其中該支持薄膜表面的孔洞平均直徑為50~300nm，截面的孔洞的平均直徑為1~5 μm。
- 根據申請專利範圍第1項之石墨烯衍生物複合薄膜，其中該複數層的石墨烯衍生物層之總厚度為100 nm至1000 nm之間。
- 根據申請專利範圍第2項之石墨烯衍生物複合薄膜，其中高壓方式係使用壓力為5~10 Kg/cm2的氣體壓力進行。
- 一種石墨烯衍生物複合薄膜的製造方法，包括：提供一支持薄膜，設置於一底部具有開口的容器之底部；將石墨烯衍生物添加於一溶劑中，攪拌均勻，得到一均勻的石墨烯衍生物分散液；使該石墨烯衍生物分散液，覆蓋該支持薄膜；從該石墨烯衍生物分散液側，施以高壓，使液體通過該支持薄膜，使複數層的石墨烯衍生物層沈積於該支持薄膜上，得到石墨烯衍生物複合薄膜。
- 根據申請專利範圍第10項之石墨烯衍生物複合薄膜的製造方法，其中高壓方式係使用壓力為5~10 Kg/cm2的氣體壓力進行。
- 根據申請專利範圍第10項之石墨烯衍生物複合薄膜的製造方法，其中係由多孔性聚合物所構成，表面的孔洞平均直徑為50~300nm，截面的孔洞的平均直徑為1~5 μm。
- 根據申請專利範圍第10項之石墨烯衍生物複合薄膜的製造方法，其中該支持薄膜為由選自下列群組一的聚合物所形成之多孔性薄膜：聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、纖維素乙酸酯(cellulose acetate)、聚碸(polysulfone)、聚醯亞胺(polyimide)。
- 根據申請專利範圍第10項之石墨烯衍生物複合薄膜的製造方法，其中該複數層的石墨烯衍生物層之總厚度為100 nm至1000 nm之間。
- 根據申請專利範圍第10項之石墨烯衍生物複合薄膜的製造方法，其中該石墨烯衍生物層的層與層之間的距離為0.3~1.5 nm。
- 根據申請專利範圍第10項之石墨烯衍生物複合薄膜的製造方法，其中該石墨烯衍生物複合薄膜含浸於純水中時的石墨烯衍生物的層間距，大於該石墨烯衍生物複合薄膜含浸於純醇類中時的孔徑。
- 一種異丙醇分離薄膜，其係由石墨烯衍生物複合薄膜所構成，藉由蒸發滲透法，(不需設限溫度)，可從一包含異丙醇的 混合液中分離異丙醇，其中該石墨烯衍生物複合薄膜包括：一支持薄膜，其係由多孔性聚合物所構成；以及複數層的石墨烯衍生物層，設置於該支持薄膜上，該石墨烯衍生物層的層與層之間的距離為0.3~1.5 nm，該複數層的石墨烯衍生物層之總厚度為100 nm以上。
- 根據申請專利範圍第17項之異丙醇分離薄膜，其中該複數層的石墨烯衍生物層係使用石墨烯衍生物的分散液，藉由高壓方式，使石墨烯衍生物沈積於該支持薄膜上。
- 根據申請專利範圍第17項之異丙醇分離薄膜，其中該石墨烯衍生物複合薄膜含浸於純水中時的孔徑，大於該石墨烯衍生物複合薄膜含浸於純醇類中時的孔徑，且該石墨烯衍生物複合薄膜含浸於水與醇類的混合液中時的層間距，隨該混合液中的水或醇類的濃度變化。
- 根據申請專利範圍第17項之異丙醇分離薄膜，其中該支持薄膜為由選自下列群組一的聚合物所形成之多孔性薄膜：聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、纖維素乙酸酯(cellulose acetate)、聚碸(polysulfone)、聚醯亞胺(polyimide)；該支持薄膜所具有孔洞的平均直徑為1~5 μm；該石墨烯衍生物具有1~200 μm的平均粒徑；該複數層的石墨烯衍生物層之總厚度為0.3 nm至5000 nm之間。
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