[發明專利]一種仿生磁性蠶絲蛋白基復合氣凝膠、制備方法及應用

有效

• 申請號: 202110099140.9
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112915935B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 陸楊;王倩;薛敬哲;許昊;邢寒野;王秋亮;陳勝;李康康
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: B01J13/00
• 分類號: B01J13/00;C02F1/04;C02F1/14;C02F101/30;C02F103/08
• 代理公司: 合肥昊晟德專利代理事務所(普通合伙) 34153
• 代理人: 王林

1.一種仿生磁性蠶絲蛋白基復合氣凝膠，其特征在于，包括蠶絲蛋白氣凝膠的取向結構、磁性納米顆粒，抗菌納米線，所述磁性納米顆粒位于蠶絲蛋白氣凝膠取向孔道的內壁中，所述抗菌納米線通過模板法原位生長在所述蠶絲蛋白氣凝膠取向孔道的內壁上，所述抗菌納米線包括硫化銀，所述磁性納米顆粒包括四氧化三鐵，所述仿生磁性蠶絲蛋白基復合氣凝膠的制備方法包括以下步驟：

S1：制備仿生取向磁性蠶絲蛋白-硝酸銀氣凝膠：將硝酸銀和磁性四氧化三鐵納米顆粒的混合溶液加入到蠶絲蛋白溶液中混勻，將溶液倒入圓柱形聚苯乙烯模具中，采用冰模板冷凍鑄造法冷凍，將得到的支架冷凍干燥，得到磁性蠶絲蛋白-硝酸銀氣凝膠；

S2：制備仿生取向磁性蠶絲蛋白-磷酸銀氣凝膠：配制含聚丙烯酸、磷酸的甲醇溶液，將磁性蠶絲蛋白-硝酸銀氣凝膠投入溶液中反應2h，原位生長磷酸銀納米線，反應結束洗滌后再經冷凍干燥，得到磁性蠶絲蛋白-磷酸銀氣凝膠；

S3：制備仿生取向磁性蠶絲蛋白-硫化銀氣凝膠：配制硫代乙酰胺溶液作為硫源，將磁性蠶絲蛋白-磷酸銀氣凝膠投入溶液中反應，進行陰離子交換，反應結束洗滌后再經冷凍干燥，得到磁性蠶絲蛋白-硫化銀氣凝膠。

2.如權利要求1所述一種仿生磁性蠶絲蛋白基復合氣凝膠，其特征在于，所述的四氧化三鐵濃度為0.5~2mg/mL。

3.如權利要求1所述一種仿生磁性蠶絲蛋白基復合氣凝膠，其特征在于，所述仿生磁性蠶絲蛋白基復合氣凝膠在1kW/m²的模擬太陽光光照強度下，蒸發量為2kgm^-2h^-1。

4.如權利要求1所述的一種仿生磁性蠶絲蛋白基復合氣凝膠，其特征在于，所述步驟S1中蠶絲蛋白和硝酸銀質量比為1.5:1。

5.如權利要求1所述的一種仿生磁性蠶絲蛋白基復合氣凝膠，其特征在于，所述步驟S2中磁性蠶絲蛋白-硝酸銀氣凝膠投入含聚丙烯酸、磷酸的甲醇溶液中反應時間為2~4h。

6.如權利要求1所述的一種仿生磁性蠶絲蛋白基復合氣凝膠，其特征在于，所述步驟S3中磁性蠶絲蛋白-磷酸銀氣凝膠投入硫代乙酰胺溶液中反應時間為12~15h。

7.如權利要求1所述的一種仿生磁性蠶絲蛋白基復合氣凝膠，其特征在于，所述步驟S2中反應為在磁性仿生孔道結構內的界面可控合成磷酸銀納米線，并在步驟S3中轉化得到硫化銀納米線。

8.一種如權利要求1~7任一項所述仿生磁性蠶絲蛋白基復合氣凝膠在界面太陽能驅動光熱水處理中的應用。