[發明專利]一種具有梯度孔狀結構的纖維素凝膠系材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610033780.9
• 申請日: 2016-01-19
• 公開（公告）號: CN105542217B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 張建明;張同平;段詠欣
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: C08J9/28
• 分類號: C08J9/28;C08L1/02
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 郝團代

1.一種具有梯度孔狀結構的纖維素離子膠，其特征在于：該離子膠具有孔狀結構，其孔徑尺寸沿離子膠長度方向呈梯度分布，其孔徑尺寸分布范圍為2000nm～50nm；該離子膠的組成包括以下重量百分比的組分：

纖維素 2.0～10％；

離子液體 40～80％；

水 10～58％；

該具有梯度孔狀結構的纖維素離子膠是由如下方法制備而成的：

纖維素離子液體溶液的制備：將纖維素粉末加入到離子液體中，加熱攪拌處理后得到纖維素離子液體溶液；

纖維素離子膠的制備：在制備的纖維素離子液體溶液上方加入少量去離子水，靜置至混合溶液液面不再變化，將多余的離子液體水溶液除掉，即制得纖維素離子膠；

其中靜置溫度為4-60℃，靜置時間為48-120小時。

2.根據權利要求1所述的具有梯度孔狀結構的纖維素離子膠，其特征在于：所述離子液體由帶正電的陽離子和帶負電的陰離子構成，其中陽離子和陰離子都可被取代；所述纖維素是來源于棉花，麻，稻草的微晶纖維素，α-纖維素，紙漿纖維素或棉漿纖維素中的一種或多種；該纖維素離子膠具有梯度變化密度和電導率,其密度范圍為1.01～1.20g/cm³,電導率范圍為5.20×10^-4～2.55×10^-4S/cm。

3.權利要求1所述的具有梯度孔狀結構的纖維素離子膠在生物醫藥、組織工程材料或生物傳感器領域中的應用。

4.一種具有梯度孔狀結構的纖維素水凝膠材料，其特征在于：該水凝膠具有孔狀結構，其孔徑尺寸沿水凝膠長度方向呈梯度分布，其孔徑尺寸分布范圍為2000nm～50nm；該纖維素水凝膠材料包括以下重量百分比的組分：

纖維素 2～10％；

水 90～98％；

具有梯度孔狀結構的纖維素水凝膠材料是由如下方法制備而成：

纖維素離子液體溶液的制備：將纖維素粉末加入到離子液體中，加熱攪拌處理后得到纖維素離子液體溶液；

纖維素離子膠的制備：在制備的纖維素離子液體溶液上方加入少量去離子水，靜置至混合溶液液面不再變化，將多余的離子液體水溶液除掉，即制得纖維素離子膠；

纖維素水凝膠的制備：將前述纖維素離子膠置于去離子水中，使得離子膠中離子液體全部被水替換，從而得到纖維素水凝膠；

其中靜置溫度為4-60℃，靜置時間為48-120小時。

5.根據權利要求4所述的具有梯度孔狀結構的纖維素水凝膠，其特征在于該水凝膠具有梯度變化壓縮強度和形變，其自上而下的壓縮強度范圍為90～120KPa，形變量范圍為10～50％。

6.權利要求4所述的纖維素水凝膠在生物醫藥、日常用品和工業用品領域中的應用。

7.一種具有梯度孔狀結構的纖維素氣凝膠材料，其特征在于：該氣凝膠具有孔狀結構，其孔徑尺寸沿氣凝膠長度方向呈梯度分布，其孔徑尺寸分布范圍為2000nm～50nm；該氣凝膠材料可用于組織工程、醫用支架材料領域以及污水處理、吸附材料領域中；

該具有梯度孔狀結構的纖維素氣凝膠材料是由如下方法制備而成：

纖維素離子液體溶液的制備：將纖維素粉末加入到離子液體中，加熱攪拌處理后得到纖維素離子液體溶液；

纖維素離子膠的制備：在制備的纖維素離子液體溶液上方加入少量去離子水，靜置至混合溶液液面不再變化，將多余的離子液體水溶液除掉，即制得纖維素離子膠；

纖維素水凝膠的制備：將具有梯度孔狀結構的纖維素離子膠置于去離子水中，使得離子液體全部被水溶液替換，從而得到纖維素水凝膠；

纖維素氣凝膠的制備：將前述纖維素水凝膠干燥后去除所含水份，得到纖維素氣凝膠；

其中靜置溫度為4-60℃，靜置時間為48-120小時。