[發明專利]一種木棉納米纖維素氣凝膠及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110703953.4
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113429617B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 沈華;張慧敏;王霽龍;徐廣標;王府梅
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C08J9/28
• 分類號: C08J9/28;B01J13/00;B01J20/24;B01J20/28;B01J20/30;B01D17/022;B01D39/16
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

1.一種木棉納米纖維素氣凝膠，其特征在于，是由木棉纖維進行打漿和均質化處理提取出木棉納米纖維素，所述木棉納米纖維素再經過疏水改性后制備而成；所述木棉納米纖維素氣凝膠的密度為2.0～11.0mg/cm³，吸油倍率為160～350g/g，接觸角為150～160°。

2.權利要求1所述的木棉納米纖維素氣凝膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：使用NaOH溶液對機械粉碎的木棉纖維進行表面處理，脫去木棉纖維表面的蠟質和其他雜質，然后用去離子水清洗至中性后放到打漿機中進行打漿處理，得到木棉漿；最后將木棉漿放入高壓均質機中進行高壓均質化處理，制備得到木棉納米纖維素溶液；

步驟2：木棉納米纖維素溶液的疏水改性：將硅烷偶聯劑添加到步驟1所得的木棉納米纖維素的溶液中，調節pH值，常溫下攪拌反應得到改性的木棉納米纖維素溶液；

步驟3：木棉納米纖維素氣凝膠的制備：將改性的木棉納米纖維素溶液冷凍成型，然后進行冷凍干燥，得到木棉那納米纖維素氣凝膠。

3.如權利要求2所述的木棉納米纖維素氣凝膠的制備方法，其特征在于，所述步驟1中的表面處理具體為：與NaOH溶液混合后在80℃下攪拌1～2h，所述NaOH溶液的濃度為10wt％。

4.如權利要求2所述的木棉納米纖維素氣凝膠的制備方法，其特征在于，所述步驟1中制備得到的木棉納米纖維素溶液中木棉納米纖維素的含量為0.1～2.0wt％。

5.如權利要求2所述的木棉納米纖維素氣凝膠的制備方法，其特征在于，所述步驟2中的硅烷偶聯劑為乙烯基三甲氧基硅烷；所述的調節pH值為采用冰醋酸將pH值調節至3～4；所述硅烷偶聯劑的添加量為每100mL木棉納米纖維素溶液中添加硅烷偶聯劑0.1～2mL；所述攪拌反應的條件為：攪拌轉速800～1000rpm，時間3～5h。

6.如權利要求2所述的木棉納米纖維素氣凝膠的制備方法，其特征在于，所述步驟3中冷凍成型的具體條件為：在冰箱-20～-25℃的條件下冷凍10h或在液氮-196℃的條件下冷凍5min；所述冷凍干燥的條件為：溫度-60～-70℃，時間48h。

7.權利要求1所述的木棉納米纖維素氣凝膠在油水分離和/或油液回收中的應用。

8.如權利要求7所述的應用，其特征在于，所述應用包括用于選擇性吸附和/或回收礦物油、植物油、真空泵油、機油和有機溶劑中的一種或多種。

9.如權利要求8所述的應用，其特征在于，所述有機溶劑包括氯仿、丙酮、DMSO、甲苯、環己烷、異丙醇、DMF和乙醇中的任意一種或多種。

10.如權利要求7所述的應用，其特征在于，所述應用包括在制備油液回收裝置中的應用。