[發明專利]纖維素納米纖維-氣凝膠復合材料、復合凝膠、復合涂層和石英纖維

在審

• 申請號: 202011200860.1
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112250319A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 周嬋媛;張春梅;范東生;翟天亮
• 申請（專利權）人: 貴陽學院;貴州中醫藥大學第一附屬醫院
• 主分類號: C03C25/16
• 分類號: C03C25/16;C03C25/47
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 陳秋夢

本發明涉及材料技術領域，具體而言，涉及纖維素納米纖維?氣凝膠復合材料、復合凝膠、復合涂層和石英纖維。纖維素納米纖維?氣凝膠復合材料的制備方法，包括：將纖維素納米纖維和能夠形成氣凝膠的柔性高分子進行交聯反應。利用該纖維素納米纖維?氣凝膠復合材料形成的涂層能夠良好的與石英纖維作用，在有機溶劑中不易脫落，也不易溶脹，且能夠耐高溫，提升了SPME的檢測效果。

技術領域

本發明涉及材料技術領域，具體而言，涉及纖維素納米纖維-氣凝膠復合材料、復合凝膠、復合涂層和石英纖維。

背景技術

固相微萃取(SPME)是1989年提出的一種的樣品前處理技術，集采樣、萃取、濃縮和進樣于一體，具有無溶劑或少溶劑的特點。涂層是SPME發展的關鍵，涂層厚度和種類很大程度上決定了分析方法的靈敏度和選擇性。目前商用涂層種類有限，難以滿足不同性質樣品的分析要求，且大部分商品化涂層是通過物理作用固載至石英纖維表面，耐熱溫度不高，在有機溶劑中會出現溶脹甚至脫落現象，應用范圍有限。所以SPME自提出以來，研制萃取選擇性好、萃取性能好、穩定性好的新型涂層成為SPME發展的關鍵。但是仍然沒有發現能夠良好與石英纖維作用，耐高溫，且不易溶脹和脫落的涂層材料。

鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的目的在于提供纖維素納米纖維-氣凝膠復合材料、復合凝膠、復合涂層和石英纖維。利用該纖維素納米纖維-氣凝膠復合材料形成的涂層能夠良好的與石英纖維作用，在有機溶劑中不易脫落，也不易溶脹，且能夠耐高溫，提升了SPME的檢測效果。

本發明是這樣實現的：

第一方面，實施例提供一種纖維素納米纖維-氣凝膠復合材料的制備方法，包括：將纖維素納米纖維和能夠形成氣凝膠的柔性高分子進行交聯反應。

在可選的實施方式中，進行交聯反應的步驟包括：將所述纖維素納米纖維和所述柔性高分子混合形成水相，而后將所述水相與油相混合形成乳液并進行反應；

優選地，所述纖維素納米纖維和所述柔性高分子的質量比為1：8～2.5：9，優選為1.85:8；

優選地，所述柔性高分子為高分子聚合物；

優選地，所述高分子聚合物為聚乙烯醇或殼聚糖；

優選地，進行交聯反應的步驟包括：將纖維素納米纖維、聚乙烯醇和交聯劑混合形成水相；

將表面活性劑與溶劑混合形成油相；

將所述水相與所述油相按照體積比為8:1～10:1的比例混合并在25～28℃的條件下攪拌30～50分鐘形成乳液，而后將所述乳液再在75～80℃的條件下反應4～6小時；

優選地，所述表面活性劑為非離子型表面活性劑，優選為吐溫80。

在可選的實施方式中，所述制備方法還包括：進行交聯反應后對反應溶液進行原位凍結；

優選地，原位凍結的步驟包括：反應結束后，將反應溶液冷卻至0～4℃，保持10～15分鐘，而后再將冷卻溫度降至-78～－80℃，保持20～30分鐘，形成纖維素納米纖維-氣凝膠復合材料。

第二方面，實施例提供一種纖維素納米纖維-氣凝膠復合材料，其通過上述前述實施方式任一項所述的纖維素納米纖維-氣凝膠復合材料的制備方法制備得到；

優選地，所述纖維素納米纖維-氣凝膠復合材料為球狀。

第三方面，實施例提供一種復合凝膠，其原料包括鍵合連接反應物料和前述實施方式任一項所述的纖維素納米纖維-氣凝膠復合材料的制備方法制備得到的纖維素納米纖維-氣凝膠復合材料，所述鍵合連接反應物料能夠與石英纖維基體進行化學反應，使得上述的纖維素納米纖維-氣凝膠復合材料能鍵合至石英纖維基體上。