地退去，整個過程如圖5所示。
[0027]實施例2
GO的制備方法同實施例1，用經(jīng)過400°C處理2h的分子篩干燥二甲基酰胺(DMF)2h，稱取I g GO溶于DMF溶液中，配制成濃度為50 mg/ml的溶液，超聲使GO均勻分散；再將溶液倒置250ml雙口燒瓶中，加入1.5 g二環(huán)己基碳二亞胺，將溶液在80°C攪拌10 h ;然后將溶液升溫至170°C，蒸出溶液中的SO2和HCl氣體，溶液再降溫到150°C后，加入1.5 g 4-4-次甲基-雙(2-氯苯胺)反應(yīng)36 h;然后將溶液倒入乙醇中靜置，用去離子水離心洗滌產(chǎn)物，然后將產(chǎn)物放于旋蒸儀，在90°C中旋干，即可得到氧化石墨烯嫁接4-4-次甲基-雙(2-氯苯胺)。
[0028]按照4-4-次甲基-雙(2-氯苯胺)氧化石墨烯與DMF的質(zhì)量配比為1:30配制溶液，超聲3 h使之分散均勻，搭建好真空抽濾裝置，在-0.05MPa條件下，用孔徑為0.22 μ m，直徑為90mm的聚四氟乙烯薄膜抽濾40 min，注射器每次抽取10 ml溶液抽濾，待每次抽干之后再加入溶液繼續(xù)抽濾，重復(fù)操作，直到溶液抽濾完，自然風(fēng)干或烘干得到4-4-次甲基-雙(2-氯苯胺)氧化石墨烯薄膜。
[0029]配制濃度為0.8 mg/ml的氯化鐵溶液，將上述制備的4_4_次甲基-雙(2_氯苯胺)氧化石墨烯薄膜安裝在真空抽濾裝置代替濾紙，將氯化鐵溶液加入，在-0.5 Mpa下減壓抽濾lOmin，鐵離子吸附在4-4-次甲基-雙(2-氯苯胺)氧化石墨烯薄膜上，水分子穿過薄膜滴入過濾后的容器中，發(fā)現(xiàn)氯化鐵溶液的黃色很明顯地退去。
[0030]實施例3
GO的制備方法同實施例1，用經(jīng)過350°C處理2h的分子篩干燥二甲基酰胺(DMF)3h，稱取I g GO溶于DMF溶液中，配制成濃度為20 mg/ml的溶液，超聲使GO均勻分散；再將溶液倒置250ml雙口燒瓶中，加入0.75 g 1_ (3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽，將溶液在70°C攪拌4 h ;然后將溶液升溫至120°C，蒸出溶液中的SO2和HCl氣體，溶液再降溫到80°〇后，加入0.8 g 4，4-雙(4-氨苯氧基)聯(lián)苯反應(yīng)18 h ;然后將溶液倒入乙醇中靜置，用去離子水離心洗滌產(chǎn)物，然后將產(chǎn)物放于旋蒸儀，在80°C中旋干，即可得到氧化石墨烯嫁接4，4-雙(4-氨苯氧基)聯(lián)苯。
[0031 ] 按照4，4-雙(4-氨苯氧基)聯(lián)苯氧化石墨烯與DMF的質(zhì)量配比為1:15配制溶液，超聲I h使之分散均勻,搭建好真空抽濾裝置,在-0.5 Mpa真空條件下,用孔徑為0.22 μ m,直徑為90 mm的聚四氟乙烯薄膜抽濾5 min，注射器每次抽取10 ml溶液抽濾，待每次抽干之后再加入溶液繼續(xù)抽濾，重復(fù)操作，直到溶液抽濾完，自然風(fēng)干或烘干得到4，4-雙(4-氨苯氧基)聯(lián)苯薄膜。
[0032]配制濃度為0.3 mg/ml的氯化銅溶液，將上述制備的4，4_雙(4_氨苯氧基)聯(lián)苯薄膜安裝在真空抽濾裝置代替濾紙，將氯化銅溶液加入，在-0.25 Mpa下減壓抽濾20min，銅離子吸附在4，4-雙(4-氨苯氧基)聯(lián)苯氧化石墨烯薄膜上，水分子穿過薄膜滴入過濾后的容器中，發(fā)現(xiàn)氯化銅溶液的藍色明顯地退去。
[0033]實施例4
GO的制備方法同實施例1，用經(jīng)過350°C處理2h的分子篩干燥二甲基酰胺(DMF)3h，稱取I g GO溶于DMF溶液中，配制成濃度為35 mg/ml的溶液，超聲使GO均勻分散；再將溶液倒置250ml雙口燒瓶中，加入I g二環(huán)己基碳二亞胺，將溶液在100°C攪拌6 h ;然后將溶液升溫至130°C，蒸出溶液中的SO2和HCl氣體，溶液再降溫到120°C后，加入1.2 g 4-4-次甲基-雙(2-氯苯胺)反應(yīng)24 h;然后將溶液倒入乙醇中靜置，用去離子水離心洗滌產(chǎn)物，然后將產(chǎn)物放于旋蒸儀，在90°C中旋干，即可得到氧化石墨烯嫁接4-4-次甲基-雙(2-氯苯胺)。
[0034]按照4-4-次甲基-雙(2-氯苯胺)氧化石墨烯與DMF的質(zhì)量配比為1:20配制溶液，超聲3 h使之分散均勻，搭建好真空抽濾裝置，在-0.0OlMpa真空條件下，用孔徑為0.22 μ m，直徑為90 mm的聚四氟乙烯薄膜抽濾70 min，注射器每次抽取10 ml溶液抽濾，待每次抽干之后再加入溶液繼續(xù)抽濾，重復(fù)操作，直到溶液抽濾完，自然風(fēng)干或烘干得到4_4_次甲基-雙(2-氯苯胺)氧化石墨烯薄膜。
[0035]配制濃度為0.5 mg/ml的碳酸鈉溶液，將上述制備的4_4_次甲基-雙(2_氯苯胺)氧化石墨烯薄膜安裝在真空抽濾裝置代替濾紙，將碳酸鈉溶液加入，在-0.0OlMpa下減壓抽濾60min，碳酸根離子離子吸附在4-4-次甲基-雙(2-氯苯胺)氧化石墨烯薄膜上，水分子穿過薄膜滴入過濾后的容器中，對抽濾前后的溶液進行PH測試，發(fā)現(xiàn)抽濾前溶液的pH為13，抽濾后的溶液pH為11，由此可證明碳酸根離子被吸附在4-4-次甲基-雙(2-氯苯胺)
氧化石墨烯薄膜上。
【主權(quán)項】
1.一種氨基化石墨烯薄膜的制備方法，包括以下步驟: (1)氧化石墨烯的制備 用改進的Hummers法制備氧化石墨烯，并將其凍干待用； (2)氨基化氧化石墨烯 取一定量凍干后的氧化石墨烯均勻分散于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，加入少量的活化劑活化氧化石墨烯(GO)片層上的有氧基團，加入一定量的雙胺化合物和活化后的有氧基團反應(yīng)形成化學(xué)鍵，得到氨基化的氧化石墨烯片層；洗滌、干燥，得到純化的氨基化石墨烯； (3)氨基化石墨烯薄膜制備 取一定量的氨基化氧化石墨烯均勻分散于DMF中，利用聚四氟乙烯膜真空抽濾，得到純的GOA薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨基化石墨烯薄膜的方法，其特征在于:步驟(2)中氧化石墨烯分散于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中的濃度為2 mg/ml-30 mg/ml。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨基化石墨烯薄膜的方法，其特征在于:步驟(2)中所述的活化劑為二環(huán)己基碳二亞胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽、氯化亞砜中任意一種或兩種按任意比例組合的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨基化石墨烯薄膜的方法，其特征在于:所述的活化劑用量為氧化石墨烯用量的30 Wt0^l50 wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨基化石墨烯薄膜的方法，其特征在于:步驟(2)中的活化反應(yīng)溫度40°C?120°C，反應(yīng)時間I h?10 h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨基化石墨烯薄膜的方法，其特征在于:根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨基化石墨烯薄膜的方法，其特征在于:步驟(2)中所述的雙胺化合物為1，8-辛二胺、4-4-次甲基-雙(2-氯苯胺)、4，4-雙(4-氨苯氧基)聯(lián)苯中的任意一種或幾種按任意比例組合的混合物；雙胺化合物的用量為氧化石墨烯用量的50 Wt9Tl50wt%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨基化石墨烯薄膜的方法，其特征在于:步驟(2)中氨基化反應(yīng)的溫度為50°C?150°C，反應(yīng)時間10 h?36 h。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨基化石墨烯薄膜的方法，其特征在于:步驟(3)中氨基化氧化石墨烯與DMF的質(zhì)量比為1:1(Γ?:30。
9.權(quán)利要求1至8任一項所述方法制備的氨基化石墨烯薄膜可應(yīng)用于無機鹽離子的吸附、CO2氣體的捕集和海水淡化。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于:氨基化石墨烯薄膜吸附無機鹽離子的過程為將氨基化石墨烯薄膜置于真空抽濾裝置中取代濾紙，并把配制還不同濃度的無機鹽水溶液，倒入真空抽濾裝置中，抽濾無機鹽即可，無機鹽離子將被吸附在薄膜上，水分子穿過薄膜滴入過濾后的容器中。
【專利摘要】本發(fā)明屬于薄膜制備領(lǐng)域，具體涉及一種氨基化石墨烯薄膜的制備方法及其應(yīng)用，具體的技術(shù)方案為：首先將氧化石墨烯上的羧基基團進行預(yù)活化處理，之后活化后的羧基與胺基化合物進行化學(xué)反應(yīng)，使氧化石墨烯上嫁接氨基，并抽濾制成氨基化石墨烯薄膜，利用薄膜上氨基的正電荷與無機鹽陰離子間的吸附作用和氧化石墨烯上的負電荷與陽離子間的吸附作用，將該氨基化薄膜應(yīng)用于無機鹽離子吸附、海水淡化等領(lǐng)域。此外，薄膜上氨基與CO2氣體也可發(fā)生反應(yīng)，便可應(yīng)用與水泥或電力行業(yè)煙氣中CO2氣體的捕集。
【IPC分類】B01D53-02, C01B31-04, C02F103-08, C02F1-28
【公開號】CN104555996
【申請?zhí)枴緾N201410361609
【發(fā)明人】閔永剛, 莫申斌, 童宋照, 王劍, 楊文斌, 劉屹東
【申請人】南京新月材料科技有限公司, 鹽城增材科技有限公司, 鑫月華科技（杭州）有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年7月28日