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減輕膜中的滲漏的制作方法

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技術(shù)特征:

1.一種膜,其包括:

包括多個(gè)第一缺陷的活性層;和

與所述多個(gè)第一缺陷相關(guān)的沉積的材料,其中所述材料降低通過(guò)所述多個(gè)第一缺陷的流動(dòng),且其中所述活性層的絕大部分不含所述材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜,其中所述活性層包含如下中至少一種:石墨烯、六方氮化硼、硫化鉬、五氧化二釩、硅、摻雜的石墨烯、石墨烯氧化物、氫化石墨烯、氟化石墨烯、共價(jià)有機(jī)骨架、層狀過(guò)渡金屬二硫族元素化物、層狀第IV族和第III族金屬硫族元素化物、硅烯、鍺烯以及第IV族元素和第III-V族元素的層狀二元化合物。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膜,其中所述活性層為原子級(jí)薄層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜,其中所述材料包含如下中至少一種:氧化鋁、氧化釕、氧化鋅、二氧化鈦、二氧化鋯和氧化鉿。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜,其中所述材料包含如下中至少一種:聚酰胺、聚苯胺、聚吡咯、碳酸鈣和聚乳酸。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜,其中所述活性層包括多個(gè)開(kāi)放的孔。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的膜,其中所述多個(gè)開(kāi)放的孔是官能化的。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜,其中所述材料位于所述多個(gè)第一缺陷中。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜,其中所述活性層位于多孔基材上。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的膜,其中所述材料位于所述多孔基材的一個(gè)或多個(gè)孔中,從而降低通過(guò)所述多個(gè)缺陷中的一個(gè)或多個(gè)的流動(dòng)。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜,其中所述活性層包括多個(gè)活性層。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜,其中所述活性層包括比所述多個(gè)第一缺陷更小的多個(gè)第二缺陷,且其中所述多個(gè)第二缺陷未被密封。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜,其中所述沉積的材料為化學(xué)計(jì)量的材料。

14.一種形成膜的方法,所述方法包括:

沉積材料以降低通過(guò)活性層中的多個(gè)第一缺陷的流動(dòng),其中所述層的絕大部分不含所述材料。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其中沉積所述材料進(jìn)一步包括將所述材料沉積在所述多個(gè)第一缺陷中。

16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其中沉積所述材料進(jìn)一步包括將所述材料沉積在多孔基材的一個(gè)或多個(gè)孔中,其中所述孔與所述多個(gè)缺陷相關(guān),且所述活性層位于所述基材上。

17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其中所述活性層包含如下中至少一種:石墨烯、六方氮化硼、硫化鉬、五氧化二釩、硅、摻雜的石墨烯、石墨烯氧化物、氫化石墨烯、氟化石墨烯、共價(jià)有機(jī)骨架、層狀過(guò)渡金屬二硫族元素化物、層狀第IV族和第III族金屬硫族元素化 物、硅烯、鍺烯以及第IV族元素和第III-V族元素的層狀二元化合物。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法,其中所述活性層為原子級(jí)薄層。

19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其中沉積所述材料進(jìn)一步包括使用原子層沉積、化學(xué)氣相沉積和界面反應(yīng)中的至少一種沉積所述材料。

20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其中所述材料包含如下中至少一種:氧化鋁、氧化釕、氧化鋅、二氧化鈦、二氧化鋯和氧化鉿。

21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其中所述材料包含如下中至少一種:聚酰胺、聚苯胺、聚吡咯、碳酸鈣和聚乳酸。

22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其中沉積所述材料包括使處于第一相中的第一反應(yīng)物與處于第二相中的第二反應(yīng)物反應(yīng)以沉積所述材料。

23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其中所述第一相位于所述活性層的第一側(cè)上,且其中所述第二相位于所述活性層的第二側(cè)上。

24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其中沉積所述材料包括將所述活性層順序暴露于第一相和第二相。

25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其中所述第一相包含液體和氣體的至少一種,且所述第二相包含液體和氣體的至少一種。

26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其中所述第一相和第二相不混溶。

27.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其中所述活性層包括多個(gè)活性層。

28.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,進(jìn)一步包括在所述層中形成多個(gè)第二缺陷。

29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法,進(jìn)一步包括選擇性蝕刻所述多個(gè)第二缺陷以在所述層中形成多個(gè)孔。

30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法,其中在所述層中形成多個(gè)孔在沉積所述材料以降低通過(guò)所述多個(gè)第一缺陷的流動(dòng)之前進(jìn)行,且其中所述多個(gè)孔在沉積所述材料后保持開(kāi)放。

31.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其中所述活性層包括比所述多個(gè)第一缺陷更小的多個(gè)第二缺陷,且其中沉積所述材料不密封所述多個(gè)第二缺陷。

32.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其中所述活性層位于基材上,且所述活性層和基材形成復(fù)合膜,和其中沉積所述材料進(jìn)一步包括保持所述復(fù)合膜中的反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量通量。

33.一種形成膜的方法,所述方法包括:

使用原子層沉積將材料沉積至多孔基材上,其中所述材料的親水性不如所述多孔基材;和

使原子級(jí)薄活性層與所述多孔基材結(jié)合。

34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法,其中所述原子級(jí)薄活性層包含如下中至少一種:石墨烯、六方氮化硼、硫化鉬、五氧化二釩、硅、 摻雜的石墨烯、石墨烯氧化物、氫化石墨烯、氟化石墨烯、共價(jià)有機(jī)骨架、層狀過(guò)渡金屬二硫族元素化物、層狀第IV族和第III族金屬硫族元素化物、硅烯、鍺烯以及第IV族元素和第III-V族元素的層狀二元化合物。

35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法,其中所述材料包含如下中至少一種:氧化鋁、氧化釕、氧化鋅、二氧化鈦、二氧化鋯和氧化鉿。

36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法,其中沉積所述材料包括將所述材料沉積至所述多孔基材的表面上和多個(gè)孔中。

37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法,其中沉積在所述多孔基材的多個(gè)孔中的材料提高所述多孔基材的流動(dòng)阻力。

38.一種膜,其包括:

多孔基材;

位于所述多孔基材表面上的原子層沉積的材料,其中所述原子層沉積的材料的親水性不如所述多孔基材;和

位于所述原子層沉積的材料上的原子級(jí)薄活性層。

39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的膜,其中所述原子級(jí)薄活性層包含如下中至少一種:石墨烯、六方氮化硼、硫化鉬、五氧化二釩、硅、摻雜的石墨烯、石墨烯氧化物、氫化石墨烯、氟化石墨烯、共價(jià)有機(jī)骨架、層狀過(guò)渡金屬二硫族元素化物、層狀第IV族和第III族金屬硫族元素化物、硅烯、鍺烯以及第IV族元素和第III-V族元素的層狀二元化合物。

40.根據(jù)權(quán)利要求38所述的膜,其中所述材料包含如下中至少一種:氧化鋁、氧化釕、氧化鋅、二氧化鈦、二氧化鋯和氧化鉿。

41.根據(jù)權(quán)利要求38所述的膜,其中所述原子層沉積的材料部分填充所述多孔基材的多個(gè)孔。

42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的膜,其中對(duì)沉積在所述多孔基材的多個(gè)孔中的材料厚度進(jìn)行選擇以提供所需的多孔基材流動(dòng)阻力。

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