Применение керамической мембранной технологии в разделении и очистке графена

Графен-это двумерный кристалл, состоящий из атомов углерода толщиной всего в один слой.

Как новый тип наноматериала с самым тонким, самым прочным и самым сильным электрическим и теплопроводностью, обнаруженным до сих пор, графен обладает выдающимися физическими и химическими свойствами, такими как стабильная структура, высокая электропроводность, высокая прочность и прочность, и называется «черное золото». Это «король новых материалов» и используется во многих областях, таких как электроника, накопление энергии, композитные материалы и аэрокосмическая промышленность.

Новая энергия в настоящее время является наиболее широко используемой областью графена, среди которых применение графена в литиевых батареях привлекло большое внимание. Китай придает большое значение развитию графеновой промышленности и выпустил серию соответствующих политик для систематической компоновки, включив графен в 165 крупных проектов «13-й пятилетки».

Мировой рынок графена можно разделить на две основные категории: оксид графена (GO), графеновые нанопластины (GNP) и другие. Среди них оксид графена имеет самую высокую долю на мировом рынке, превышая 60%.
Оксид графена обычно получают путем окисления графита сильной кислотой.

После реакции окисления перманганата калия в концентрированной серной кислоте с графитовым порошком получаются коричневые графитовые хлопья с дериватизированными группами карбоновой кислоты на краях и в основном фенольными гидроксильными группами и эпоксидными группами на плоскости. Этот слой чешуйчатого графита может быть ультразвуковым или энергичным перемешиванием с высоким сдвигом, отслаивается до оксида графена, и в воде образуется стабильная светло-коричнево-желтая однослойная суспензия оксида графена.
Оксид графена необходимо отделить и промыть, чтобы удалить серную кислоту и ионы примесей в суспензии, прежде чем конечный продукт может быть обработан.

Однако оксид графена представляет собой ультратонкие частицы наноразмера, традиционный процесс фильтрации не может обеспечить лучшее разделение твердого вещества и жидкости. Скорость потери продукта и расход воды в процессе стирки остаются высокими, что приводит к плохой непрерывности и стабильности производства оксида графена.

Керамическая мембрана обладает характеристиками высокой точности разделения, высокой химической стабильности, защиты от загрязнения и длительного срока службы, что особенно подходит для разделения твердых и жидких ультрадисперсных частиц в суровых химических условиях.

Использование керамических мембран для непрерывной промывки суспензии оксида графена может быстро промыть суспензию, содержащую кислоту оксида графена, до нейтральности, скорость удаления соли может достигать 99,99%, и нет потери продуктов оксида графена. Кроме того, керамическая мембранная система может быть дополнительно разработана как многоэтапный непрерывный процесс стирки, и может быть реализована полностью автоматическая работа.

Процесс мойки керамической мембраны из оксида графена имеет преимущества высокого удержания продукта, хорошего эффекта стирки, низкого расхода воды и высокого уровня автоматизации. Он был применен на ведущем предприятии в отрасли и достиг отличных результатов.