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公開番号2025043340
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-28
出願番号2024178769,2021568334
出願日2024-10-11,2020-05-15
発明の名称耐久性のある酸化グラフェン膜
出願人ヴィアセパレイションズ,インコーポレイテッド
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B01D 71/02 20060101AFI20250321BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】流体濾過のための耐久性のある酸化グラフェン膜の提供。
【解決手段】例えば、酸化グラフェン膜は、高温で非中性のpH、および/または高圧下で耐久性があり得る。本開示の一態様は、支持基材と、支持基材上に配置された酸化グラフェン膜と、を含む、濾過装置に関する。酸化グラフェン膜は、室温で第1の1重量%ラクトース溶液を用いて、少なくとも50%の第1のラクトース阻止率を有する。酸化グラフェン膜は、酸化グラフェン膜を少なくとも80℃である溶液と一定時間接触させた後に、室温で第2の1重量%ラクトース溶液を用いて、少なくとも50%の第2のラクトース阻止率を有する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
支持基材と、
前記支持基材上に配置された酸化グラフェン膜であって、
前記酸化グラフェン膜が、複数の酸化グラフェンシートを含み、前記酸化グラフェンシートの各々が、化学スペーサーに共有結合されており、
前記酸化グラフェン膜が、室温で第１の１重量％ラクトース溶液を用いて、少なくとも５０％の第１のラクトース阻止率を有し、
前記酸化グラフェン膜を少なくとも８０℃である溶液と一定時間接触させた後に、前記酸化グラフェン膜が、室温で第２の１重量％ラクトース溶液を用いて、少なくとも５０％の第２のラクトース阻止率を有する、酸化グラフェン膜と、
を含む濾過装置。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記第２のラクトース阻止率が、前記第１のラクトース阻止率と実質的に同じである、請求項１に記載の濾過装置。
【請求項３】
前記第２のラクトース阻止率が、前記第１のラクトース阻止率よりも大きい、請求項１に記載の濾過装置。
【請求項４】
前記第１のラクトース阻止率が、９０％以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載の濾過装置。
【請求項５】
前記第２のラクトース阻止率が、９０％以下である、請求項１～４のいずれか一項に記載の濾過装置。
【請求項６】
前記酸化グラフェンシートの各々が、隣接する酸化グラフェンシートに共有結合で架橋されていない、請求項１～５のいずれか一項に記載の濾過装置。
【請求項７】
前記化学スペーサーが、アミンまたはその誘導体を含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の濾過装置。
【請求項８】
前記化学スペーサーが、－ＮＨ－Ｒ
１
を含み、式中、Ｒ
１
が、任意選択的に置換可能なアリールである、請求項７に記載の濾過装置。
【請求項９】
前記化学スペーサーが、－ＮＨ－Ｃ（Ｏ）－Ｒ
２
を含み、式中、Ｒ
２
が、各々が任意選択的に置換可能なＣ
１
～Ｃ
６
アルキルまたはＣ
２
～Ｃ
６
アルケニルである、請求項７に記載の濾過装置。
【請求項１０】
前記アミンが、４－アミノフェニル酢酸または２－（４－アミノフェニル）エタノールである、請求項７に記載の濾過装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２０１９年５月１５日に出願された米国仮特許出願第６２／８４８，０１４号、および２０１９年１０月４日に出願された米国仮特許出願第６２／９１０，７８９号の優先権および利益を主張するものであり、これらの各々の開示は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
続きを表示（約 1,200 文字）【０００２】
本開示は、概して、酸化グラフェン膜および分離プロセスにおけるそれらの使用に関する。
【背景技術】
【０００３】
膜は、膜の様々な特性および／または濾過される材料の成分の様々な特性のうちのいずれかに従って、いくつかの成分（濾液または透過液）を通過させ、かつ混合物の残り（阻止物（ｒｅｊｅｃｔｓ））であるその他のものを優先的に保持することによって混合物を分離するために使用することができる。例えば、膜は、サイズ排除（すなわち、排除される粒子よりも小さい細孔などの物理的障壁）に基づいて、濾液から阻止物を分離するように構成することができる。他の例は、濾過される材料の１つ以上の成分との化学的、電気化学的、および／または物理的な結合に基づいて濾液から阻止物を分離するように構成された膜を含む。
【０００４】
ポリマー膜は、一般的なタイプの膜である。これらは、水の軟化、脱塩、ならびに様々な塩、小分子および巨大分子の濃縮、除去および精製のために商業的に使用されてきた。しかしながら、特定の環境（例えば、酸化条件、高ｐＨ、高温、または一部の溶媒）では、ポリマーの膨潤、酸化反応、劣化、または軟化を原因として、ポリマー膜が損傷または破損する場合がある。したがって、当技術分野では、ポリマー膜の１つ以上の欠陥に対処する新しい膜が必要とされている。
【発明の概要】
【０００５】
本明細書に記載の実施形態は、概して、流体濾過のための耐久性のある酸化グラフェン膜に関する。例えば、酸化グラフェン膜は、様々な塩の濃縮、除去、および精製に使用され得る。
【０００６】
本開示の一態様は、支持基材と、支持基材上に配置された酸化グラフェン膜と、を含む、濾過装置に関する。酸化グラフェン膜は、複数の酸化グラフェンシートを含み、酸化グラフェンシートの各々は、化学スペーサーに共有結合されており、酸化グラフェンシートの各々は、隣接する酸化グラフェンシートに共有結合で架橋されていない。酸化グラフェン膜は、室温で第１の１重量％ラクトース溶液を用いて、少なくとも５０％の第１のラクトース阻止率を有する。酸化グラフェン膜は、酸化グラフェン膜を少なくとも８０℃である溶液と一定時間接触させた後に、室温で第２の１重量％ラクトース溶液を用いて、少なくとも５０％の第２のラクトース阻止率を有する。
【０００７】
いくつかの実施形態では、第２のラクトース阻止率は、第１のラクトース阻止率と実質的に同じである。
【０００８】
いくつかの実施形態では、第２のラクトース阻止率は、第１のラクトース阻止率よりも大きい。
【０００９】
いくつかの実施形態では、第１のラクトース阻止率は、９０％以下である。
【００１０】
いくつかの実施形態では、第２のラクトース阻止率は、９０％以下である。
（【００１１】以降は省略されています）

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