【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于海洋鹽差能的開發，涉及提取海洋滲透能的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜，本專利技術還涉及提取海洋滲透能的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜的制備方法。
技術介紹
1、近年來，隨著全球對減輕化石燃料消費所引發氣候危機緊迫性的深刻認識，對可持續與可再生能源的探索已匯聚成一股前所未有的強大動力。在眾多新興技術浪潮中，反向電滲析（red）技術脫穎而出，成為挖掘海洋等自然環境中鹽度梯度發電巨大潛力的前沿手段。red系統性能的核心在于高功率密度膜的研發，這一領域持續吸引著科研界的廣泛關注與深入探索，旨在不斷優化膜的離子選擇性、耐用性和成本效益。尤為引人注目的是，二維（2d）材料如氧化石墨烯（go）和mxenes，憑借其獨特的結構特征和優異的化學性質，在鹽度梯度能量轉換領域展現出了非凡的潛力和卓越的性能，為red技術的發展注入了新的活力與希望。
2、氧化石墨烯（go）是石墨烯的一種重要衍生物，是石墨烯經過氧化反應后得到的產物。其表面及邊緣含有大量的含氧基團，如羥基、環氧基、羧基和羰基等，這些基團使得氧化石墨烯作為納米通道材料時能夠提供極其豐富的表面電荷，從而獲得極高的離子選擇性。通過對納米通道表面電荷進行調控從而獲得較高的滲透能轉換功率也被證實為有效的手段。huang的團隊發現通過重新堆疊剝離的氧化石墨烯片材很容易形成前所未有的大量納米通道陣列，同時也證實氧化石墨烯為納流體離子傳輸理想平臺的二維材料。jiang的團隊通過預組裝修飾，有效的改變了氧化石墨烯納米通道的表面電荷極性，產生了強陽離子或陰離子選擇性的氧化石墨烯膜，獲得了比使用商
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供提取海洋滲透能的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜的制備方法，該方法制備的復合膜具備功率密度高、穩定性好、經濟價值高的特點。
2、本專利技術的另一目的是提供提取海洋滲透能的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜。
3、本專利技術所采用的第一種技術方案是，提取海洋滲透能的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜的制備方法，具體包括如下步驟：
4、步驟1、制備海藻酸鈉溶液；
5、步驟2、制備氧化石墨烯溶液；
6、步驟3、將步驟1制備的海藻酸鈉溶液放入步驟2制備的氧化石墨烯溶液中，通過電磁攪拌使其充分溶解，獲得混合分散液；
7、步驟4、取聚碳酸酯膜，以聚碳酸酯膜為基底放入微量抽濾瓶中，取混合分散液于微量抽濾瓶中進行真空抽濾，得到覆蓋有氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜的聚碳酸酯膜；
8、步驟5、將覆蓋有氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜的聚碳酸酯膜中的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜與聚碳酸酯膜進行剝離，自然烘干，得到提取海洋滲透能的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜。
9、本專利技術第一種技術方案的特點還在于：
10、步驟1的具體過程為：
11、步驟1.1、取去離子水于反應器中，取定量海藻酸鈉；
12、步驟1.2、將海藻酸鈉溶于去離子水中，通過電磁攪拌使其充分溶解，獲得海藻酸鈉溶液。
13、步驟1中海藻酸鈉溶液濃度為1-20mg/ml。
14、步驟1中石墨烯溶液濃度為0.1-5mg/ml。
15、步驟2的具體過程為：
16、步驟2.1、取定量氧化石墨烯于另一反應器中，取去離子水；
17、步驟2.2、將去離子水加入氧化石墨烯中進行稀釋，得到氧化石墨烯溶液。
18、步驟3中海藻酸鈉溶液的加入量體積不大于氧化石墨烯溶液體積。
19、步驟3中電磁攪拌的轉速為800-1200r/min，電磁攪拌的時間為6-24h。
20、步驟4中真空抽濾的時間為5-7天。
21、步驟5中自然烘干的時間為8-24h。
22、本專利技術采用的第二種技術方案是，提取海洋滲透能的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜，采用提取海洋滲透能的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜的制備方法制得。
23、本專利技術的有益效果如下：
24、本專利技術提供的提取海洋滲透能的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜及制備方法，巧妙利用了氧化石墨烯納米片堆疊而成的二維層狀框架作為穩固基石，而海藻酸鈉，這一自然界中廣泛存在的多糖，其富含的負電荷官能團則在納米片間編織成一張致密的交聯網絡，賦予了膜體卓越的空間電荷分布特性。此獨特設計理念不僅極大地增強了膜的離子選擇性，更在red應用中實現了功率密度的顯著提升。在50倍的nacl濃度梯度下，該復合膜展現出了約14.75?w/m2的優異功率密度；而在50倍的kcl濃度梯度條件下，其功率密度更是飆升至的20.94?w/m2，這一數值遠遠甩開了行業公認的5.0?w/m2基準線。更令人矚目的是，該膜的經濟可行性同樣出類拔萃。其原材料以海藻酸鈉為主，氧化石墨烯為輔，成本低廉且環保，加之制造工藝的簡單，共同構筑了大規模商業化應用的堅實基礎，預示著廣闊的市場前景。本專利技術不僅是red領域高性能鹽度梯度能量轉換膜技術的創新成果，更為海洋鹽度梯度能的開發利用提供了全新的設計思路與策略。通過實證在成本效益與功率密度之間達到的平衡，我們的工作為海洋鹽度梯度能的實際應用創造了更多可能，有力推動了全球向更加綠色、可持續的能源未來邁進。
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1.提取海洋滲透能的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的提取海洋滲透能的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜的制備方法，其特征在于，所述步驟1的具體過程為：
3.根據權利要求1所述的提取海洋滲透能的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜的制備方法，其特征在于，步驟1中所述海藻酸鈉溶液濃度為1-20mg/ml。
4.根據權利要求1所述的提取海洋滲透能的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜的制備方法，其特征在于，步驟1中所述石墨烯溶液濃度為0.1-5mg/ml。
5.根據權利要求1所述的提取海洋滲透能的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜的制備方法，其特征在于，所述步驟2的具體過程為：
6.根據權利要求1所述的提取海洋滲透能的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜的制備方法，其特征在于，步驟3中所述海藻酸鈉溶液的加入量體積不大于氧化石墨烯溶液體積。
7.根據權利要求1所述的提取海洋滲透能的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜的制備方法，其特征在于，步驟3中所述電磁攪拌的轉速為800-1200r/min，所述電磁攪拌的時間為6-24h
8.根據權利要求1所述的提取海洋滲透能的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜的制備方法，其特征在于，步驟4中所述真空抽濾的時間為5-7天。
9.根據權利要求1所述的提取海洋滲透能的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜的制備方法，其特征在于，步驟5中所述自然烘干的時間為8-24h。
10.提取海洋滲透能的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜，其特征在于：采用權利要求1~9任一權利要求所述的提取海洋滲透能的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜的制備方法制得。
...【技術特征摘要】
1.提取海洋滲透能的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的提取海洋滲透能的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜的制備方法，其特征在于，所述步驟1的具體過程為：
3.根據權利要求1所述的提取海洋滲透能的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜的制備方法，其特征在于，步驟1中所述海藻酸鈉溶液濃度為1-20mg/ml。
4.根據權利要求1所述的提取海洋滲透能的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜的制備方法，其特征在于，步驟1中所述石墨烯溶液濃度為0.1-5mg/ml。
5.根據權利要求1所述的提取海洋滲透能的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜的制備方法，其特征在于，所述步驟2的具體過程為：
6.根據權利要求1所述的提取海洋滲透能的氧化石墨烯海藻酸鈉復合膜的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周騰，劉濤，史留勇，聞利平，黃蒜，王龍，麥生，劉學凱，何孝涵，
申請(專利權)人：海南大學，
類型：發明
國別省市：
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