1.一种聚砜-氧化石墨烯中空纤维膜,其特征在于:按质量份数计算,包括以15-20份聚砜、1.2-1.7份磺化聚砜、33-37份的聚乙二醇、42-48份N,N- 二甲基乙酰胺及0.01-1份氧化石墨烯;它是按照如下方法进行制备的:按上述质量份数取各组分,包括如下步骤:
1)分别将聚砜及磺化聚砜在65-75℃下真空干燥12-24小时;
2)将处理过的氧化石墨烯加入到N,N- 二甲基乙酰胺中,再通过超声方式使氧化石墨烯均匀分散在N,N- 二甲基乙酰胺中;
3)然后加入干燥后磺化聚砜、聚乙二醇和干燥后的聚砜,在65-75℃的条件下,充分搅拌10-15h,使其形成均相的铸膜液,并进行真空脱泡,再通过喷丝板形成纺丝细流,经过喷丝板和凝固浴之间的空气间隙浸入凝固浴中,通过溶剂N,N- 二甲基乙酰胺和非溶剂水的传质交换而形成中空纤维膜;
所述的氧化石墨烯在使用前,先将氧化石墨烯、改性剂及共溶剂放入超临界二氧化碳反应釜中,在反应温度为40℃、反应压强≥20MPa、反应时间为2h的条件下进行,反应完成后,快速卸压,反复3-5次,得到超临界二氧化碳处理的氧化石墨烯,采用经过超临界二氧化碳处理的氧化石墨烯参与制备;
在采用超临界二氧化碳处理氧化石墨烯时,加入改性剂,所用的改进剂为:季铵盐类、鏻盐类或硅烷偶联剂,加入的改性剂与待改性的氧化石墨烯的质量比为1-100:10-100。
2.一种如权利要求1所述的聚砜-氧化石墨烯中空纤维膜的制备方法,其特征在于:按上述质量份数取各组分,包括如下步骤:
1)分别将聚砜及磺化聚砜在65-75℃下真空干燥12-24小时;
2)将处理过的氧化石墨烯加入到N,N- 二甲基乙酰胺中,再通过超声方式使氧化石墨烯均匀分散在N,N- 二甲基乙酰胺中;
3)然后加入干燥后磺化聚砜、聚乙二醇和干燥后的聚砜,在65-75℃的条件下,充分搅拌10-15h,使其形成均相的铸膜液,并进行真空脱泡,再通过喷丝板形成纺丝细流,经过喷丝板和凝固浴之间的空气间隙浸入凝固浴中,通过溶剂N,N- 二甲基乙酰胺和非溶剂水的传质交换而形成中空纤维膜。
3.根据权利要求2所述的聚砜-氧化石墨烯中空纤维膜的制备方法,其特征在于:所述的喷丝板与凝固浴之间的空气间隙长度为1-5cm,空气间隙的温度为20-50℃,湿度为50-
80%。
4.根据权利要求2所述的聚砜-氧化石墨烯中空纤维膜的制备方法,其特征在于:所述的氧化石墨烯在使用前,先将氧化石墨烯、改性剂及共溶剂放入超临界二氧化碳反应釜中,在反应温度为40℃、反应压强≥20MPa、反应时间为2h的条件下进行,反应完成后,快速卸压,反复3-5次,得到超临界二氧化碳处理的氧化石墨烯,采用经过超临界二氧化碳处理的氧化石墨烯参与制备。
5.根据权利要求2所述的聚砜-氧化石墨烯中空纤维膜的制备方法,其特征在于:所述的超声方式的超声波功率为50-300W,时间为0.5-2h。
6.根据权利要求2所述的聚砜-氧化石墨烯中空纤维膜的制备方法,其特征在于:所述的聚乙二醇聚合度为400-6000,磺化聚砜的磺化度为15-30%。
7.根据权利要求4所述的聚砜-氧化石墨烯中空纤维膜的制备方法,其特征在于:在采用超临界二氧化碳处理氧化石墨烯时,加入改性剂,所用的改进剂为:季铵盐类、鏻盐类或硅烷偶联剂,加入的改性剂与待改性的氧化石墨烯的质量比为1-100:10-100。
8.根据权利要求7所述的聚砜-氧化石墨烯中空纤维膜的制备方法,其特征在于:所述的季铵盐类为十六烷基溴化铵;所述的鏻盐类为十六烷基氯化鏻或羟乙基三苯基氯化鏻;
所述的硅烷偶联剂为KH550或KH560。
9.根据权利要求2所述的聚砜-氧化石墨烯中空纤维膜的制备方法,其特征在于:所述的形成均相的铸膜液具体是,在60-75℃温度条件下,将一半的聚乙二醇加入到氧化石墨烯均匀分散的N,N- 二甲基乙酰胺溶液中,充分搅拌,然后将干燥后的聚砜和磺化聚砜通过高速混合机混合均匀,将其分成三方,按质量比例4:3:3,分批投入到溶液中,每次间隔1.5-
2.5h,同时不间断地将剩下的聚乙二醇加入溶液,充分搅拌10-15h,使其形成均相的铸膜液。