[發明專利]廢革屑水解物/聚乙烯醇/十二烷基硫酸鈉柔性多孔氣凝膠的制備方法

在審

• 申請號: 202210341750.X
• 申請日: 2022-04-02
• 公開（公告）號: CN114561038A
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 呂斌;郭卓;高黨鴿
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C08J9/28
• 分類號: C08J9/28;C08J9/30;C08L89/00;C08L29/04
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

本發明公開了一種廢革屑水解物/聚乙烯醇/十二烷基硫酸鈉制備柔性多孔氣凝膠的方法。將制革加工過程產生的藍濕革廢革屑經過酸水解得到廢革屑水解物，與聚乙烯醇、十二烷基硫酸鈉加熱溶解，制得廢革屑水解物凝膠化溶液。通過冷凍干燥法制備廢革屑水解物/聚乙烯醇/十二烷基硫酸鈉氣凝膠。該發明將制革加工過程產生的藍濕革廢革屑回收利用，工藝簡單。

技術領域

本發明屬于氣凝膠，具體涉及了廢革屑水解物/聚乙烯醇/十二烷基硫酸鈉柔性多孔氣凝膠的制備方法。

背景技術

氣凝膠材料是一種由納米粒子或聚合物分子鏈組成的具備三維納米結構的多孔材料，具有低密度、高孔隙率、高孔體積和高比表面積等結構特點，顯現出優異的光、熱、聲、電和力學等特性，在航空航天、石油化工、環境保護、建筑保溫、能量儲存與轉化等領域具有廣泛的應用價值。

皮革作為一類生物質材料，來源豐富，降解性好，應用廣泛。然而，在皮革生產過程中產生了大量的廢革屑，難以處理，常用的處理方式是焚燒或填埋，會導致嚴重的環境問題，且造成大量蛋白質浪費。因此合理處置皮革廢革屑十分必要。Li將藍濕革皮革固體廢棄物高速剪切得到膠原衍生物，通過冷凍干燥制得氣凝膠。(Bin Yuan,Li Li,JianJun Li,etal.Trash into treasure:stiff,thermally insulating and highly conductivecarbon aerogels from leather wastes for high-performance electromagneticinterference shielding[J].Journal of Materials Chemistry C 2021,9:2298-2310)。

冷凍干燥法是一種相對容易的氣凝膠制備方法。制成的氣凝膠具有多孔結構、較高的比表面積。Li等人以明膠和十二烷基硫酸鈉為原料，通過冷凍干燥法制備了輕質、多孔的生物基氣凝膠。(Qiaozhi Wang,Yan Qin,Ying Li,et al.Facile fabrication ofbubbles-enhanced flexible bioaerogels for efficient and recyclable oiladsorption[J].Chemical Engineering Journal,2020,126240:1385-8947)。

發明內容

本發明的目的是提供一種制備柔性多孔氣凝膠的簡單方法。以廢革屑水解物、聚乙烯醇、十二烷基硫酸鈉為原料，充分混合后通過冷凍干燥法制備廢革屑水解物/聚乙烯醇/十二烷基硫酸鈉柔性多孔氣凝膠。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

(1)廢革屑水解物的制備：

第一次預處理：稱取羊皮藍濕革廢革屑1～15g，然后加入10～150g的水，1～8g的硫酸，在30～35℃水浴中攪拌6～7h，抽濾收集產物置于冰箱冷藏保存。

第二次預處理：將第一次預處理后收集的產物加入60～150g的水，3～10g的硫酸，在30～35℃水浴中攪拌6～7h，抽濾收集產物置于冰箱冷藏保存。

酸解及提取：將第二次預處理后收集的產物加入20～100g的水，1.8～5.2g的冰乙酸，在70～75℃水浴中攪拌6～7h，得到含鉻廢革屑水解液，在含鉻廢革屑水解液中加入氯化鈉鹽析，靜置收集含鉻廢革屑水解物將其干燥后備用。

(2)廢革屑水解物/聚乙烯醇柔性氣凝膠的制備：

將0.5～10g的廢革屑水解物溶于25～200mL水中，45℃加熱攪拌1h，溶液呈淡黃色；0.5～10g聚乙烯醇溶于25～200mL水中，85℃加熱攪拌2h，得到透明溶液，將聚乙烯醇溶液倒入廢革屑水解物溶液中，45℃加熱攪拌1h；將共混溶液在乳化機中2000rpm剪切10min，得到淡黃色透明溶液，在-18℃下預凍24h，然后在冷凍干燥機中凍干72h，得到柔性氣凝膠；