本發(fā)明涉及一種水分離復(fù)合膜。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)上一般的除濕方式是以冷媒壓縮機(jī)系統(tǒng)來(lái)冷凝空氣中的水氣，以達(dá)到空氣干燥的目的。但是由于使用冷媒會(huì)衍生破壞臭氧層的問(wèn)題，因此開(kāi)發(fā)不需冷煤的空氣除濕或干燥技術(shù)，愈來(lái)愈受到重視。

不同于冷凝壓縮式除濕、固體轉(zhuǎn)輪吸脫附式除濕或者鹽類溶液吸收式除濕的技術(shù)，薄膜分離式除濕技術(shù)不需使用壓縮機(jī)、冷媒或者加熱再生裝置，薄膜分離式除濕技術(shù)是以水蒸氣壓差驅(qū)動(dòng)水蒸氣自濕空氣中分離，進(jìn)而達(dá)到除濕的目的。由于薄膜分離式除濕技術(shù)是以薄膜分離水氣的特性達(dá)到除濕的目的，具有不受環(huán)境氣體溫度及濕度條件限制，并且不需使用傳統(tǒng)的壓縮機(jī)或者加熱再生裝置，因此具有避免使用冷煤及低能耗等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

由于薄膜分離式除濕技術(shù)的效能取決于所使用的薄膜的性質(zhì)。因此，需要開(kāi)發(fā)出具有更高水蒸氣通透率(water vapor permeance)及水蒸氣/空氣分離因子(water/air separation factor)的薄膜，以改善薄膜分離式除濕技術(shù)的效能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，本發(fā)明提供一種水分離復(fù)合膜，包含一多孔性支撐材，其中該多孔性支撐材的材質(zhì)為一高分子，且該高分子具有重復(fù)單元或以及一配置于該多孔性支撐材之上的選擇層，其中該選擇層由多層氧化石墨烯層所構(gòu)成。

根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，本發(fā)明亦提供一種水分離復(fù)合膜，包含一多孔性支撐材；以及一配置于該多孔性支撐材之上的選擇層，其中該選擇層包含多層氧化石墨烯層，且一有機(jī)化合物分散于任兩相鄰氧化石墨烯層之間，其中該有機(jī)化合物具有如式(I)或式(II)所示的結(jié)構(gòu)

X-A-X式(II)

其中X獨(dú)立地為-OH、-NH₂、-SH、或R¹以及R²獨(dú)立地為氫或具有1-12碳原子的烷基；A為或以及，當(dāng)X為-OH、-NH₂或-SH時(shí),n為2或3，以及當(dāng)X為或時(shí)，n為0或1。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例所述水分離復(fù)合膜的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例所述水分離復(fù)合膜的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2所述區(qū)域3的放大示意圖；

圖4-6為本發(fā)明實(shí)施例所述水分離復(fù)合膜(I)-(III)的掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscope、SEM)圖譜；

圖7為繪示出的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4所述的除濕裝置的方塊示意圖；以及

圖8-10為本發(fā)明實(shí)施例所述水分離復(fù)合膜(V)、(XI)以及(XIV)的掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscope、SEM)圖譜。

【附圖標(biāo)記說(shuō)明】

3 區(qū)域

10 水分離復(fù)合膜

12 多孔性支撐材

13 孔洞

14、14A 選擇層

15 氧化石墨烯層

16 有機(jī)化合物

100 除濕裝置

102 恒溫恒濕裝置

106 水分離復(fù)合膜

104 第一濕/溫度計(jì)

108 第二濕/溫度計(jì)

110 真空幫浦

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明提供一種水分離復(fù)合膜，可作為一膜除濕裝置(membrane dehumidification)的水蒸氣/空氣分離單元。本發(fā)明所述水分離復(fù)合膜包含一選擇層以及一多孔性支撐材，其中借由形成于該選擇層與該多孔性支撐材之間的化學(xué)鍵(像是共價(jià)鍵或氫鍵)，可改善該選擇層與該多孔性支撐材之間的接合強(qiáng)度(adhesion)。此外，借由該選擇層的多層結(jié)構(gòu)、厚度以及性質(zhì)，當(dāng)用來(lái)將空氣中的水蒸氣移除時(shí)，本發(fā)明所述水分離復(fù)合膜具有高水蒸氣通透率以及高水蒸氣/空氣分離因子。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，該選擇層進(jìn)一步包含一分布于任兩相鄰氧化石墨烯層之間的有機(jī)化合物，以及該有機(jī)化合物是借由化學(xué)鍵與該氧化石墨烯層鍵結(jié)以在任兩相鄰氧化石墨烯層之間形成一橋接。如此一來(lái)，使得任兩相鄰氧化石墨烯層以一間隔彼此互相分離。自從該有機(jī)化合物在兩相鄰氧化石墨烯層之間形成橋接，因此可控制兩相鄰氧化石墨烯層之間的距離，形成可供水分子通過(guò)的信道，增加水分離復(fù)合膜的水蒸氣通透率以及水蒸氣/空氣分離因子。另一方面，由該水分離復(fù)合膜所吸收的濕氣可借由對(duì)該水分離復(fù)合膜施加一壓力以移除。因此，本發(fā)明所述水分離復(fù)合膜可重復(fù)使用。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，請(qǐng)參照?qǐng)D1，該水分離復(fù)合膜10可包含一多孔性支撐材12，其中該多孔性支撐材12具有多個(gè)孔洞13，以及一配置于該多孔性支撐材之上的選擇層14，其中該選擇層由多層氧化石墨烯層15所構(gòu)成。為了在該多孔性支撐材與該選擇層之間可形成化學(xué)鍵(像是共價(jià)鍵或氫鍵)以增強(qiáng)兩者之間的接合強(qiáng)度(adhesion)，該多孔性支撐材的材質(zhì)可為高分子，其中該高分子可具有重復(fù)單元或重復(fù)單元或者，該高分子可具有一重復(fù)單元，其中該重復(fù)單元具有或基團(tuán)。舉例來(lái)說(shuō)，該高分子可例如為聚酰胺(polyamide)或聚碳酸酯(polycarbonate)。該多孔性支撐材的孔洞的直徑可介于約100nm至300nm之間，以促進(jìn)濕氣自由通過(guò)該多孔性支撐材。此外，該選擇層可具有一介于約200nm至3000nm之間的厚度，例如介于約400nm至2000nm，以確保該選擇層可具有一介于約1x10^-6mol/m²sPa至1x10^-5mol/m²sPa之間的水蒸氣通透率，以及一介于約200至3000之間(在溫度20-35℃以濕度60-80％RH下進(jìn)行測(cè)量)的水蒸氣/空氣分離因子。當(dāng)每單位面積的氧化石墨烯含量(g/cm²)增加時(shí)，該選擇層可具有較大的厚度。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，請(qǐng)參照?qǐng)D2，該水分離復(fù)合膜10可包含一多孔性支撐材12(其具有多個(gè)孔洞13)，以及一配置于該多孔性支撐材之上12的選擇層14A。值得注意的是該選擇層14A包含多層氧化石墨烯層以及分布于任兩相鄰氧化石墨烯層之間的有機(jī)化合物。該有機(jī)化合物可具有如式(I)或式(II)所示的結(jié)構(gòu)：

X-A-X式(II)

其中，X可獨(dú)立地為-OH、-NH₂、-SH、或R¹以及R²可獨(dú)立地為氫或具有1-12碳原子的烷基；A可為或以及，n可為0、1、2或3。該有機(jī)化合物可借由氫鍵或離子鍵與該氧化石墨烯層鍵結(jié)；或者，該有機(jī)化合物可與該氧化石墨烯層進(jìn)行反應(yīng)(例如親核取代反應(yīng)(nucleophilic substitution reaction)或縮合反應(yīng)(condensation))，以在彼此之間形成共價(jià)鍵，導(dǎo)致該有機(jī)化合物或由該有機(jī)化合物所衍生的基團(tuán)形成位于任兩相鄰氧化石墨烯層之間的橋接(bridge)。換言之，請(qǐng)參照?qǐng)D3，其是圖2所述區(qū)域3的放大示意圖，該有機(jī)化合物16(或由該有機(jī)化合物所衍生的基團(tuán))的一側(cè)(即式(I)或式(II)所示化合物的一個(gè)X官能團(tuán)(或一個(gè)X官能團(tuán)去氫的殘基))可鍵結(jié)于一氧化石墨烯層15，而有機(jī)化合物16(或由該有機(jī)化合物所衍生的基團(tuán))的另一側(cè)(即式(I)或式(II)所示化合物的另一個(gè)X官能團(tuán)(或另一個(gè)X官能團(tuán)去氫的殘基))可鍵結(jié)于另一氧化石墨烯層15。如此一來(lái)，該有機(jī)化合物可使得兩相鄰的氧化石墨烯層以一間隔彼此互相分隔。自從該有機(jī)化合物橋接任兩相鄰氧化石墨烯層之間，因此可控制兩相鄰的氧化石墨烯層之間的距離，形成可供水分子通過(guò)的信道，增加水分離復(fù)合膜的水蒸氣通透率以及水蒸氣/空氣分離因子。因此，該間隔的膨脹率可被控制在介于約0.1％至20.0％之間，使得具有該選擇層的水分離復(fù)合膜可具有一水蒸氣通透率介于約5x10-⁶mol/m²sPa至5x10-⁵mol/m²sPa之間，以及一水蒸氣/空氣分離因子介于約1000以及1x10⁷之間(在溫度20-35℃以濕度60-80％RH下進(jìn)行測(cè)量)。

該間隔的膨脹率可以以下步驟進(jìn)行測(cè)量。首先，該以X-光繞射(X-ray diffraction)方式?jīng)Q定該選擇層(干膜狀態(tài))平均間隔寬度W1。接著，將該選擇層置于水中放置一段時(shí)間(例如60分鐘)后，以X-光繞射(X-ray diffraction)方式?jīng)Q定該膨脹選擇層平均間隔寬度W2。接著，以下列公式計(jì)算出該間隔的膨脹率：

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，本發(fā)明所述具有式(I)所示結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物，當(dāng)X為或時(shí),n為0或1。舉例來(lái)說(shuō)，本發(fā)明所述具有式(I)所示結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物可為或

此外，當(dāng)X為-OH、-NH₂或-SH時(shí),n為2或3。舉例來(lái)說(shuō)，本發(fā)明所述具有式(I)所示結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物可為或此外，本發(fā)明所述具有式(II)所示結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物可為或

該多孔性支撐材可具有多個(gè)孔洞。此外，該多孔性支撐材可為聚酰胺(polyamide)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚偏二氟乙烯(polyvinylidene difluoride、PVDF)、聚硫醚(polyether sulfone、PES)、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethene、PTFE)或醋酸纖維素(cellulose acetate、CA)。該多孔性支撐材的孔洞直徑可介于約100nm以及300nm之間，以促進(jìn)濕氣自由通過(guò)該支撐材。此外，該選擇層的厚度可介于約200nm至4000nm之間，例如介于約400nm以及3000nm之間。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，該水分離復(fù)合膜的選擇層的形成方式可為將一組合物涂布于一基板之上或?qū)σ唤M合物進(jìn)行抽濾沉積(suction deposition)。該組合物包含一氧化石墨烯粉末以及本發(fā)明所述的有機(jī)化合物，其中該有機(jī)化合物與該氧化石墨烯粉末的重量比可介于約0.1至80之間，像是介于約0.1至1之間、介于約1至80之間、介于約5至60之間或介于約5至40之間。換言之，在該選擇層中，該有機(jī)化合物與該氧化石墨烯層的重量比可介于約0.1至1之間、介于約1至80之間、介于約5至60之間或介于約5至40之間。

為了讓本發(fā)明之上述和其他目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉數(shù)實(shí)施例及比較實(shí)施例，作詳細(xì)說(shuō)明如下：

實(shí)施例1：水分離復(fù)合膜(I)

1重量份的氧化石墨烯粉末(利用改良的Hummer方法進(jìn)行合成)與去離子水混合，獲得一固含量為0.05wt％的溶液。接著，對(duì)該溶液進(jìn)行抽濾沉積，形成一厚度約400nm的選擇層。接著，將該選擇層配置于一多孔親水性(hydrophilic)尼龍支撐材(孔洞平均直徑約200nm)上并在50℃下烘烤60分鐘，獲得該水分離復(fù)合膜(I)。圖4為該水分離復(fù)合膜(I)的掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscope、SEM)圖譜。

實(shí)施例2：水分離復(fù)合膜(II)

實(shí)施例2是依據(jù)實(shí)施例1所述步驟進(jìn)行，除了將選擇層的厚度由400nm增加至約800nm，獲得該水分離復(fù)合膜(II)。圖5為該水分離復(fù)合膜(II)的掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscope、SEM)圖譜。

實(shí)施例3：水分離復(fù)合膜(III)

實(shí)施例2是依據(jù)實(shí)施例1所述步驟進(jìn)行，除了將選擇層的厚度由400nm增加至約2000nm，獲得該水分離復(fù)合膜(III)。圖6為該水分離復(fù)合膜(III)的掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscope、SEM)圖譜。

實(shí)施例4：除濕效能測(cè)試

以除濕裝置100評(píng)估實(shí)施例1-3所述的水分離復(fù)合膜(I)-(III)水蒸氣通透率以及該水蒸氣/空氣分離因子，結(jié)果如表1所示。請(qǐng)參照?qǐng)D7，該除濕裝置100包含一恒溫恒濕裝置102，導(dǎo)入一具有特定溫度及濕度的氣流(例如25℃/80％RH)通過(guò)本發(fā)明所述水分離復(fù)合膜106。一第一濕/溫度計(jì)104用來(lái)測(cè)量未通過(guò)該水分離復(fù)合膜106前的氣流其溫度及濕度。一第二濕/溫度計(jì)108用來(lái)測(cè)量通過(guò)該水分離復(fù)合膜106后的氣流其溫度及濕度。此外，該除濕裝置100包含一真空幫浦110，確保該氣流通過(guò)該水分離復(fù)合膜106。接著，利用該第一濕/溫度計(jì)104以及該第二濕/溫度計(jì)108計(jì)算出該水分離復(fù)合膜106之水蒸氣通透率以及水蒸氣/空氣分離因子。

表1

請(qǐng)參照表1，當(dāng)該選擇層的厚度增加，該水分離復(fù)合膜具有較佳的水蒸氣/空氣分離因子。

實(shí)施例5：水分離復(fù)合膜(IV)

1重量份的氧化石墨烯粉末(synthesized using modified Hummer’s方法)與去離子水混合，獲得一固含量為0.05wt％的第一溶液。接著，將0.1重量份乙二醛(ethanedial)與去離子水混合，獲得一固含量為1wt％的第二溶液。接著，將該第一溶液及該第二溶液混合并在50℃下靜置60分鐘，獲得一第三溶液(該氧化石墨烯粉末與該乙二醛的重量比為1:0.1)。接著，對(duì)該第三溶液進(jìn)行抽濾沉積，形成一選擇層(厚度約為800nm)。接著，將該選擇層配置于一多孔親水性(hydrophilic)尼龍支撐材(孔洞平均直徑約200nm)上并在50℃下烘烤60分鐘，獲得該水分離復(fù)合膜(IV)。接著，以X-光繞射(X-ray diffraction)方式?jīng)Q定該水分離復(fù)合膜(IV)(干膜狀態(tài))平均間隔寬度。將該水分離復(fù)合膜(IV)浸泡于水中60分鐘后，再以X-光繞射(X-ray diffraction)方式?jīng)Q定該水分離復(fù)合膜(IV)(濕膜狀態(tài))平均間隔寬度，結(jié)果如表2所示。

實(shí)施例6：水分離復(fù)合膜(V)

實(shí)施例6是依據(jù)實(shí)施例5所述步驟進(jìn)行，除了將乙二醛由0.1重量份增加至5重量份(即所得的第三組合物的氧化石墨烯粉末與乙二醛的比例為1：5)，獲得該水分離復(fù)合膜(V)(選擇層厚度約為800nm)。接著，以X-光繞射(X-ray diffraction)方式?jīng)Q定該水分離復(fù)合膜(V)(干膜狀態(tài))平均間隔寬度。將該水分離復(fù)合膜(V)浸泡于水中60分鐘后，以X-光繞射(X-ray diffraction)方式?jīng)Q定該水分離復(fù)合膜(V)(濕膜狀態(tài))平均間隔寬度。結(jié)果如表2所示。第8圖為該水分離復(fù)合膜(V)的掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscope、SEM)圖譜。

實(shí)施例7：水分離復(fù)合膜(VI)

實(shí)施例7是依據(jù)實(shí)施例5所述步驟進(jìn)行，除了將乙二醛由0.1重量份增加至10重量份(即所得的第三組合物的氧化石墨烯粉末與乙二醛的比例為1：10)，獲得該水分離復(fù)合膜(VI)。接著，以X-光繞射(X-ray diffraction)方式?jīng)Q定該水分離復(fù)合膜(VI)(干膜狀態(tài))平均間隔寬度。將該水分離復(fù)合膜(VI)浸泡于水中60分鐘后，以X-光繞射(X-ray diffraction)方式?jīng)Q定該水分離復(fù)合膜(VI)(濕膜狀態(tài))平均間隔寬度，結(jié)果如表2所示。

實(shí)施例8：水分離復(fù)合膜(VII)

實(shí)施例8是依據(jù)實(shí)施例5所述步驟進(jìn)行，除了將乙二醛由0.1重量份增加至15重量份(即所得的第三組合物的氧化石墨烯粉末與乙二醛的比例為1：15)，獲得該水分離復(fù)合膜(VII)。接著，以X-光繞射(X-ray diffraction)方式?jīng)Q定該水分離復(fù)合膜(VII)(干膜狀態(tài))平均間隔寬度。將該水分離復(fù)合膜(VII)浸泡于水中60分鐘后，以X-光繞射(X-ray diffraction)方式?jīng)Q定該水分離復(fù)合膜(VII)平均間隔寬度，結(jié)果如表2所示。

實(shí)施例9：水分離復(fù)合膜(VIII)

實(shí)施例9是依據(jù)實(shí)施例5所述步驟進(jìn)行，除了將乙二醛由0.1重量份增加至20重量份(即所得的第三組合物的氧化石墨烯粉末與乙二醛的比例為1：20)，獲得該水分離復(fù)合膜(VIII)。接著，以X-光繞射(X-ray diffraction)方式?jīng)Q定該水分離復(fù)合膜(VIII)(干膜狀態(tài))平均間隔寬度。將該水分離復(fù)合膜(VIII)浸泡于水中60分鐘后，以X-光繞射(X-ray diffraction)方式?jīng)Q定該水分離復(fù)合膜(VIII)平均間隔寬度，結(jié)果如表2所示。

實(shí)施例10：水分離復(fù)合膜(IX)

實(shí)施例10是依據(jù)實(shí)施例5所述步驟進(jìn)行，除了將乙二醛由0.1重量份增加至80重量份(即所得的第三組合物的氧化石墨烯粉末與乙二醛的比例為1：80)，獲得該水分離復(fù)合膜(IX)。接著，以X-光繞射(X-ray diffraction)方式?jīng)Q定該水分離復(fù)合膜(IX)(干膜狀態(tài))平均間隔寬度。將該水分離復(fù)合膜(IX)浸泡于水中60分鐘后，以X-光繞射(X-ray diffraction)方式?jīng)Q定該水分離復(fù)合膜(IX)平均間隔寬度，結(jié)果如表2所示。

表2

實(shí)施例11：水分離復(fù)合膜(X)

實(shí)施例11是依據(jù)實(shí)施例5所述步驟進(jìn)行，除了將第三組合物直接涂布于多孔親水性(hydrophilic)尼龍支撐材(孔洞平均直徑約200nm)上。在50℃下烘烤60分鐘，獲得該水分離復(fù)合膜(X)。

實(shí)施例12：水分離復(fù)合膜(XI)

1重量份的氧化石墨烯粉末(synthesized using modified Hummer’s方法)與去離子水混合，獲得一固含量為0.5wt％的第一溶液。接著，將5重量份1,2-乙二胺(1,2-ethanediamine)與去離子水混合，獲得一固含量為1.0wt％的第二溶液。接著，將該第一溶液及該第二溶液混合并在50℃下靜置60分鐘，獲得一第三溶液(該氧化石墨烯粉末與該1,2-乙二胺的重量比為1:5)。接著，對(duì)該第三溶液進(jìn)行抽濾沉積，形成一選擇層。接著，將該選擇層配置于一多孔親水性(hydrophilic)尼龍支撐材(孔洞平均直徑約200nm)上并在50℃下烘烤60分鐘，獲得該水分離復(fù)合膜(XI)。第9圖為該水分離復(fù)合膜(XI)的掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscope、SEM)圖譜。

實(shí)施例13：水分離復(fù)合膜(XII)

實(shí)施例13是依據(jù)實(shí)施例12所述步驟進(jìn)行，除了將1,2-乙二胺由5重量份增加至10重量份(即所得的第三組合物的氧化石墨烯粉末與1,2-乙二胺的比例為1：10)，獲得該水分離復(fù)合膜(XII)。

實(shí)施例14：水分離復(fù)合膜(XIII)

1重量份之氧化石墨烯粉末(synthesized using modified Hummer’s方法)與去離子水混合，獲得一固含量為0.5wt％的第一溶液。接著，將10重量份1,3-丙二胺(1,3-propanediamine)與去離子水混合，獲得一固含量為1.0wt％的第二溶液。接著，將該第一溶液及該第二溶液混合并在50℃下靜置60分鐘，獲得一第三溶液(該氧化石墨烯粉末與該1,3-丙二胺的重量比為1:10)。接著，對(duì)該第三溶液進(jìn)行抽濾沉積，形成一選擇層。接著，將該選擇層配置于一多孔親水性(hydrophilic)尼龍支撐材(孔洞平均直徑約200nm)上并在50℃下烘烤60分鐘，獲得該水分離復(fù)合膜(XIII)。接著，以X-光繞射(X-ray diffraction)方式?jīng)Q定該水分離復(fù)合膜(XIII)(干膜狀態(tài))平均間隔寬度。將該水分離復(fù)合膜(XIII)浸泡于水中60分鐘后，以X-光繞射(X-ray diffraction)方式?jīng)Q定該水分離復(fù)合膜(XIII)(濕膜狀態(tài))平均間隔寬度，結(jié)果如表3所示。

實(shí)施例15：水分離復(fù)合膜(XIV)

實(shí)施例15是依據(jù)實(shí)施例14所述步驟進(jìn)行，除了將1,3-丙二胺由10重量份增加至20重量份(即所得的第三組合物的氧化石墨烯粉末與1,3-丙二胺的比例為1：20)，獲得該水分離復(fù)合膜(XIV)。第10圖為該水分離復(fù)合膜(XIV)之掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscope、SEM)圖譜。接著，以X-光繞射(X-ray diffraction)方式?jīng)Q定該水分離復(fù)合膜(XIII)(干膜狀態(tài))平均間隔寬度。將該水分離復(fù)合膜(XIII)浸泡于水中60分鐘后，以X-光繞射(X-ray diffraction)方式?jīng)Q定該水分離復(fù)合膜(XIII)(濕膜狀態(tài))平均間隔寬度，結(jié)果如表3所示。

實(shí)施例16：水分離復(fù)合膜(XV)

實(shí)施例16是依據(jù)實(shí)施例14所述步驟進(jìn)行，除了將1,3-丙二胺由10重量份增加至40重量份(即所得的第三組合物的氧化石墨烯粉末與1,3-丙二胺的比例為1：40)，獲得該水分離復(fù)合膜(XV)。接著，以X-光繞射(X-ray diffraction)方式?jīng)Q定該水分離復(fù)合膜(XV)(干膜狀態(tài))平均間隔寬度。將該水分離復(fù)合膜(XV)浸泡于水中60分鐘后，以X-光繞射(X-ray diffraction)方式?jīng)Q定該水分離復(fù)合膜(XV)(濕膜狀態(tài))平均間隔寬度，結(jié)果如表3所示。

實(shí)施例17：水分離復(fù)合膜(XVI)

實(shí)施例17是依據(jù)實(shí)施例14所述步驟進(jìn)行，除了將1,3-丙二胺由10重量份增加至80重量份(即所得的第三組合物的氧化石墨烯粉末與1,3-丙二胺的比例為1：80)，獲得該水分離復(fù)合膜(XVI)。接著，以X-光繞射(X-ray diffraction)方式?jīng)Q定該水分離復(fù)合膜(XVI)(干膜狀態(tài))平均間隔寬度。將該水分離復(fù)合膜(XVI)浸泡于水中60分鐘后，以X-光繞射(X-ray diffraction)方式?jīng)Q定該水分離復(fù)合膜(XVI)(濕膜狀態(tài))平均間隔寬度，結(jié)果如表3所示。

表3

請(qǐng)參照表2以及表3，該水分離復(fù)合膜(I)(選擇層不包含該有機(jī)化合物(例如乙二醛或1,3-丙二胺)具有一相對(duì)高的間隔膨脹率。相反的，當(dāng)逐漸增加該有機(jī)化合物(例如乙二醛或1,3-丙二胺)的含量時(shí)，該水分離復(fù)合膜之間隔膨脹率則逐漸降低。這表示借由該有機(jī)化合物的添加確實(shí)可橋接兩相鄰的氧化石墨烯層，以維持任兩相鄰氧化石墨烯層之間的間隔寬度在一特定范圍內(nèi)。如此一來(lái)，可在兩相鄰的氧化石墨烯層之間形成可供水分子通過(guò)的信道，改善水分離復(fù)合膜之水蒸氣通透率以及水蒸氣/空氣分離因子。

實(shí)施例18：除濕效能測(cè)試

以圖7所示除濕裝置100在25℃及80％RH下評(píng)估實(shí)施例6及13所述的水分離復(fù)合膜(V)及(XII)之水蒸氣通透率以及該水蒸氣/空氣分離因子，結(jié)果如表4所示。此外，以圖7所示除濕裝置100在29℃及60％RH下評(píng)估實(shí)施例6所述的水分離復(fù)合膜(V)的水蒸氣通透率以及該水蒸氣/空氣分離因子，結(jié)果如表4所示。

表4

請(qǐng)參照表4，與選擇層不包含該有機(jī)化合物的水分離復(fù)合膜相比，當(dāng)本發(fā)明所述水分離復(fù)合膜其選擇層包含該有機(jī)化合物(具有式(I)及式(II)所示結(jié)構(gòu))時(shí)，該水分離復(fù)合膜具有較高的水蒸氣通透率以及水蒸氣/空氣分離因子。此外，該水分離復(fù)合膜(V)在29℃及60％RH下可具有一水蒸氣/空氣分離因子約3.79x 10⁶。

實(shí)施例19：水分離復(fù)合膜(XVII)

實(shí)施例19是依據(jù)實(shí)施例6所述步驟進(jìn)行，除了將選擇層厚度由800nm增加至約1400nm，獲得該水分離復(fù)合膜(XVII)。

實(shí)施例20：水分離復(fù)合膜(XVIII)

實(shí)施例20是依據(jù)實(shí)施例6所述步驟進(jìn)行，除了將選擇層厚度由800nm增加至約3000nm，獲得該水分離復(fù)合膜(XVIII)。

實(shí)施例21：除濕效能測(cè)試

以圖7所示除濕裝置100在25℃及80％RH下評(píng)估實(shí)施例19及20所述的水分離復(fù)合膜(XVII)及(XVIII)的水蒸氣通透率以及該水蒸氣/空氣分離因子，結(jié)果如表5所示。

表5

以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。