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专利号: 2014108220048
申请人: 武汉工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-19
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种多孔聚偏氟乙烯-碳纳米管复合材料,它由聚偏氟乙烯、碳纳米管复合形成,所述碳纳米管均匀分散于多孔聚偏氟乙烯基体中,孔径为1~10μm;它包括由以下制备方法制备而成的产品:

1)将碳纳米管加入到酸性溶液中,超声分散0.5h~1h,控制反应温度在60~80℃,回流

6~8h;然后用去离子水进行稀释,经抽滤、干燥后得到酸化碳纳米管;

2)将得到的酸化碳纳米管和表面活性剂加入N-N二甲基甲酰胺中,置于50~60℃水浴中加热搅拌2~4h,然后超声分散1~2h,使碳纳米管均匀分散在N-N二甲基甲酰胺溶剂中,得酸化碳纳米管分散液;

3)在得到的酸化碳纳米管分散液中加入聚偏氟乙烯,再将混合物置于50~80℃的水浴中加热搅拌,直至聚合物完全溶解,得混合溶液;向混合溶液中加入聚偏氟乙烯的不良溶剂,然后将混合溶液强力超声分散0.5~2h,直至酸化碳纳米管均匀分散;

4)在室温下将混合液流延于玻璃板上,自然干燥12~72h后,再放入烘箱中在40~100℃下干燥12~24h,然后将所得膜从玻璃板上揭下,得所述多孔聚偏氟乙烯-碳纳米管复合材料。

2.根据权利要求1所述的多孔聚偏氟乙烯-碳纳米管复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)将碳纳米管加入到酸性溶液中,超声分散0.5h~1h,控制反应温度在60~80℃,回流

6~8h;然后用去离子水进行稀释,经抽滤、干燥后得到酸化碳纳米管;

2)将得到的酸化碳纳米管和表面活性剂加入N-N二甲基甲酰胺中,置于50~60℃水浴中加热搅拌2~4h,然后超声分散1~2h,使碳纳米管均匀分散在N-N二甲基甲酰胺溶剂中,得酸化碳纳米管分散液;

3)在得到的酸化碳纳米管分散液中加入聚偏氟乙烯,再将混合物置于50~80℃的水浴中加热搅拌,直至聚合物完全溶解,得混合溶液;向混合溶液中加入聚偏氟乙烯的不良溶剂,然后将混合溶液强力超声分散0.5~2h,直至酸化碳纳米管均匀分散;

4)在室温下将混合液流延于玻璃板上,自然干燥12~72h后,再放入烘箱中在40~100℃下干燥12~24h,然后将所得膜从玻璃板上揭下,得所述多孔聚偏氟乙烯-碳纳米管复合材料。

3.根据权利要求2所述的多孔聚偏氟乙烯-碳纳米管复合材料的制备方法,其特征在于,所述酸性溶液为浓硝酸和浓硫酸的混合溶液,浓硝酸的浓度为65~68wt%,浓硫酸的浓度为98wt%;浓硝酸和浓硫酸的体积比为3:1。

4.根据权利要求2所述的多孔聚偏氟乙烯-碳纳米管复合材料的制备方法,其特征在于,所述的碳纳米管为多壁碳纳米管或单壁碳纳米管,碳纳米管在酸性溶液中的浓度为

0.005~50mg/ml。

5.根据权利要求2所述的多孔聚偏氟乙烯-碳纳米管复合材料的制备方法,其特征在于,所述的酸化碳纳米管在N-N二甲基甲酰胺溶剂的浓度在0.1~25mg/ml。

6.根据权利要求2所述的多孔聚偏氟乙烯-碳纳米管复合材料的制备方法,其特征在于,所述的表面活性剂为聚乙二醇-400、聚乙二醇-600、聚乙二醇-800、聚乙二醇-1000或聚乙二醇-2000,表面活性剂与N-N二甲基甲酰胺的体积比为1:10~1:20。

7.根据权利要求2所述的多孔聚偏氟乙烯-碳纳米管复合材料的制备方法,其特征在于,聚偏氟乙烯的添加量占酸化碳纳米管和聚偏氟乙烯总质量的50~99.5wt%。

8.根据权利要求2所述的多孔聚偏氟乙烯-碳纳米管复合材料的制备方法,其特征在于,所述的聚偏氟乙烯的不良溶剂为丙酮、四氢呋喃或二氯甲烷,不良溶剂与N-N二甲基甲酰胺溶剂的体积比为1:10~1:1。