[發明專利]一種彈性纖維素氣凝膠及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110994538.9
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113637234B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 秦恒飛;姜鋒;周月;楊洲;柏寄榮;李溪;康詩飛
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: C08L1/02
• 分類號: C08L1/02;C08J9/28
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 馬曉敏

1.一種彈性纖維素氣凝膠的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1) 將納米纖維素懸浮液進行液氮冷凍，然后進行冷凍干燥得到亞微米纖維素纖維；

所述納米纖維素懸浮液是將0.2wt％的納米纖維素分散液進行離心去除沉淀后收集上層懸浮液，將所述上層懸浮液進行稀釋得到濃度為0.05wt％的納米纖維素懸浮液；

所述納米纖維素分散液的獲得采用TEMPO/NaClO氧化體系對天然紙漿進行氧化處理20min～5h，在所述氧化處理過程中，采用NaOH溶液控制氧化體系pH為9.8-10.5，氧化處理結束后，采用透析袋透析一周后，經細胞粉碎機處理得到納米纖維素，稀釋后，得到0.2wt％的納米纖維素分散液；所述TEMPO、所述NaClO、所述紙漿的質量比為1:(1.4-5):1；

所述液氮冷凍的溫度為-196℃、時間為1-2h；

(2)將所述亞微米纖維素纖維分散于水中進行二次冷凍，然后進行冷凍干燥即制得彈性纖維素氣凝膠；所述亞微米纖維素纖維分散于水中后的濃度控制為0.2wt％～2wt％；所述二次冷凍的溫度采用溫度為-20℃的冰箱冷凍3h。

2.根據權利要求1所述的一種彈性纖維素氣凝膠的制備方法，其特征在于，所述離心的轉速為5000rpm、離心時間為10min；所述細胞粉碎機處理的時間為25min。

3.根據權利要求1所述的一種彈性纖維素氣凝膠的制備方法，其特征在于，步驟(1)和步驟(2)中所述冷凍干燥采用-55～-45℃的冷凍干燥機進行冷凍48h，冷凍壓力為0.02-1Pa。

4.根據權利要求1-3任一項所述的制備方法制得的彈性纖維素氣凝膠。

5.根據權利要求1-3任一項所述的制備方法制得的彈性纖維素氣凝膠在吸水性材料或者在隔熱材料上的應用。

6.一種彈性纖維素氣凝膠的應用，其特征在于，所述彈性纖維素氣凝膠根據權利要求1-3任一項所述的制備方法制得，通過化學氣相沉積法采用硅烷類化合物對所述彈性纖維素氣凝膠進行表面修飾，得到超疏水彈性纖維素氣凝膠，將所述超疏水彈性纖維素氣凝膠應用于油水分離領域。

7.根據權利要求6所述的應用，其特征在于，所述化學氣相沉積法是將所述彈性纖維素氣凝膠置于不銹鋼網格上方，所述不銹鋼網格下方并排放置分別裝有水和所述硅烷類化合物的兩個容器，于密閉真空狀態下在70～90℃下反應5-7h，制得超疏水彈性纖維素氣凝膠。

8.根據權利要求6所述的應用，其特征在于，所述彈性纖維素氣凝膠、所述硅烷類化合物、所述水的用量為(20-25)mg:(1-2)mL:0.5mL；所述硅烷類化合物為甲基三甲氧基硅烷或聚二甲基硅氧烷。