[發(fā)明專利]改性檸條纖維氣凝膠的制備方法以及改性檸條纖維氣凝膠

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202211190986.4
• 申請日: 2022-09-28
• 公開（公告）號: CN115403821A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王一雯;郭芳;王文波;郝召小;馮科;陸航;馬文遠(yuǎn);韓雷;葛函雯;程德昊;楊帆;王軍顯;皇飛;于文蒙
• 申請（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古大學(xué)
• 主分類號: C08J9/28
• 分類號: C08J9/28;C08J9/36;C08L97/02;C08L29/04;C08L5/00;C08L97/00;B01D17/022
• 代理公司: 深圳中細(xì)軟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44528
• 代理人: 徐春祺

本發(fā)明公開了一種改性檸條纖維氣凝膠的制備方法及其該制備方法制得的改性檸條纖維氣凝膠。改性檸條纖維氣凝膠的制備方法包括如下步驟：提供檸條錦雞兒粉末；對檸條錦雞兒粉末進(jìn)行預(yù)處理，得到表面活化檸條纖維粉末；將表面活化檸條纖維粉末分散到分散液中，冷凍干燥后得到改性檸條纖維氣凝膠；采用硅烷對改性檸條纖維氣凝膠進(jìn)行硅烷化疏水改性，得到改性檸條纖維氣凝膠。結(jié)合測試?yán)男詸帡l纖維氣凝膠吸油材料能夠較好的吸附水中多種輕油和重油，具有較好的凈水效果。此外，改性檸條纖維氣凝膠具有超輕密度、高孔隙率、高吸附容量、高循環(huán)能力的特點(diǎn)，其粗糙表面以及蜂窩狀多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)顯著提高材料的機(jī)械性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污水凈化材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種改性檸條纖維氣凝膠的制備方法以及該改性檸條纖維氣凝膠的制備方法制得的改性檸條纖維氣凝膠。

背景技術(shù)

海上/陸上石油勘探或運(yùn)輸活動(dòng)中石油碳?xì)浠衔镆馔庑孤┑剿h(huán)境中會(huì)造成嚴(yán)重的陸地和環(huán)境危害，這促使研究人員不斷尋找方法以清理泄漏的石油。氣凝膠由于其三維多孔結(jié)構(gòu)，具有密度低、比表面積大、吸附容量大的優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的關(guān)注。就油水選擇性、疏水性、重復(fù)使用性和采收率而言，氣凝膠已成為一種有效的吸附水環(huán)境中有機(jī)溶劑的吸附劑。中國專利CN114854081A公開了一種水下超疏油的木質(zhì)素/纖維素高強(qiáng)度氣凝膠及其制備方法與應(yīng)用。中國專利CN114515551A公開了一種用于油水分離的石墨烯氣凝膠復(fù)合材料的制備方法。中國專利CN112480464B公開了一種疏水木質(zhì)素/纖維素氣凝膠油水分離材料的制備方法。盡管目前取得了一些成功，然而，這些氣凝膠的制備通常涉及有害或昂貴的前體、復(fù)雜的工藝和復(fù)雜的設(shè)備，所以有必要尋找一個(gè)綠色，環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的方法來解決這個(gè)問題。

在材料本身環(huán)境友好性越來越引起關(guān)注的今天，用天然原料替代石油基原料來合成各種廢水處理用新材料備受青睞。其中，利用“源于自然”的可再生生物質(zhì)資源開發(fā)新型污染物修復(fù)材料，不僅可以降低成本、提高材料的環(huán)境友好性，而且還可以為地方資源的高值化利用提供新途徑。我國西部地區(qū)可用于制備污水凈化材料的生物質(zhì)資源非常豐富。檸條錦雞兒(Caragana korshinskii Kom,CK)是一種廣泛種植的落葉灌木，具有生命力強(qiáng)、耐寒、耐高溫、耐旱等能力。檸條錦雞兒作為防風(fēng)固沙、保持水土、改善生態(tài)環(huán)境的優(yōu)良灌木，不僅在于其超強(qiáng)的耐貧瘠以及萌蘗再生能力，還在于其超長的生命周期，在含水率為4.08％的沙壤土中年均生長量可達(dá)67厘米。近年來，隨著西部和北方地區(qū)的生態(tài)修復(fù)和綠化規(guī)模日益擴(kuò)大，檸條錦雞兒的種植面積逐漸擴(kuò)大。目前，檸條錦雞兒在內(nèi)蒙古自治區(qū)的種植面積已達(dá)三千余萬畝，每年由此產(chǎn)生的生物質(zhì)檸條錦雞兒殘枝產(chǎn)量超過千萬噸。但目前檸條錦雞兒生物質(zhì)資源大部分都被作為生物燃料焚燒，不僅沒有高值化利用生物質(zhì)資源，而且會(huì)排放大量的溫室氣體二氧化碳引起環(huán)境污染。所以，將檸條錦雞兒不經(jīng)過燃燒直接制備成有機(jī)-無機(jī)復(fù)合污水凈化材料將其用于污染修復(fù)具有廣闊的應(yīng)用前景。

但目前還沒有基于檸條錦雞兒制備改性檸條纖維氣凝膠的相關(guān)報(bào)道，也沒有應(yīng)用的先例。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種基于檸條錦雞兒的改性檸條纖維氣凝膠的制備方法。

此外，還有必要提供一種用于制備上述改性檸條纖維氣凝膠的制備方法制得的改性檸條纖維氣凝膠。

一種改性檸條纖維氣凝膠的制備方法，包括如下步驟：

提供檸條錦雞兒粉末；

對所述檸條錦雞兒粉末進(jìn)行預(yù)處理，得到表面活化檸條纖維粉末；

將所述表面活化檸條纖維粉末分散到聚乙烯醇、單寧酸和黃原膠的混合水溶液中，冷凍干燥后得到改性檸條纖維氣凝膠；以及

采用硅烷對所述改性檸條纖維氣凝膠進(jìn)行硅烷化疏水改性，得到所需要的改性檸條纖維氣凝膠。