The invention belongs to the technical field of biomass materials, and relates to self assembling flower shaped titanium dioxide materials, in particular to a self assembling flower shaped titanium dioxide biomass carbon aerogel and a preparation method and application thereof; the invention is in situ assembled a layer of titanium dioxide nanometers on the surface of biomass carbon aerogels and forms biomass carbon fiber as the core. The titanium dioxide nanorods as shell biomass carbon aerogels have multilevel pore structure and super hydrophobic properties. The self-assembled flower shaped titanium dioxide biomass carbon aerogels have the characteristics of low density, abundant pore structure, large specific surface area, high oil absorption rate and recyclability. It can effectively control the surface structure and wettability of biomass carbon materials. It has important application value in oil-water separation and organic pollution control.
【技术实现步骤摘要】
一种自组装花状二氧化钛生物质碳气凝胶及其制备方法与应用
本专利技术属于生物质材料
,涉及自组装花状二氧化钛材料,尤其涉及一种自组装花状二氧化钛生物质碳气凝胶及其制备方法与应用。
技术介绍
碳气凝胶(炭气凝胶),是一类具有独特三维网状结构和性能的多孔碳材料,具有多级孔结构、低密度、高比表面积和低热导率等特性,在能源材料、油水分离、和污染控制领域面临诸多研发与应用机遇。现有技术中,碳气凝胶多为石墨烯气凝胶、碳纳米管气凝胶或由高分子材料经高温裂解成多孔碳气凝胶,其制备工艺复杂、生产成本高,高分子材料合成和裂解的过程中,易产生污染,极大地限制了碳气凝胶的产业化发展。可再生生物质材料是世界上储碳量最为丰富的资源,由于其来源广泛易获得、成本低廉、含碳丰富等特点可作为一种优良的多孔碳材料前驱体;目前,利用可再生生物质材料作为前驱体制备碳材料,从而生产对人体和环境无害,可降解、价廉的生物质碳气凝胶是倍受关注的研究方向。生物质碳气凝胶的性能主要由其孔结构和表面化学性质决定,而目前所制备的生物质碳气凝胶多以纯生物质碳气凝胶为主,结构单一,大大的限制了碳气凝胶的广泛应用,因此亟需发展具有纳米功能的生物质碳气凝胶;若能把一些功能纳米尺寸的材料原位生长在生物质碳气凝胶表面,可增加生物质碳气凝胶的比表面积和孔结构,使其具有纳米特性。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺陷,更好地利用周边生物质资源,本专利技术的目的是提供一种自组装花状二氧化钛生物质碳气凝胶材料及其制备方法与应用。一方面,本专利技术提供了一种自组装花状二氧化钛生物质碳气凝胶材料,该材料在生物质碳气凝胶表面原位组装 ...
【技术保护点】
1.一种自组装花状二氧化钛生物质碳气凝胶材料,其特征在于:所述材料为生物质碳气凝胶表面原位组装一层二氧化钛纳米棒,形成以生物质碳纤维为核,二氧化钛纳米棒为壳的生物质碳气凝胶,具有多级孔结构。
【技术特征摘要】
1.一种自组装花状二氧化钛生物质碳气凝胶材料,其特征在于:所述材料为生物质碳气凝胶表面原位组装一层二氧化钛纳米棒,形成以生物质碳纤维为核,二氧化钛纳米棒为壳的生物质碳气凝胶,具有多级孔结构。2.如权利要求1所述的一种自组装花状二氧化钛生物质碳气凝胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:a.二氧化钛生物质碳气凝胶的制备:(1)生物质碳气凝胶加入浓硝酸溶液中,置于烘箱内反应后分别用蒸馏水和乙醇洗涤烘干,得活化后生物质碳气凝胶;(2)将钛酸异丙酯加入到盐酸溶液中,配制成二氧化钛前驱体溶液;将步骤a(1)中得到的活化后生物质碳气凝胶加入到二氧化钛前驱体溶液中,置于烘箱内反应后分别用蒸馏水和乙醇洗涤,烘干,得二氧化钛生物质碳气凝胶;b.二氧化钛生物质碳气凝胶的疏水改性:将上述步骤a中所制得二氧化钛生物质碳气凝胶于氢气氛围中热解,得到具有疏水性的二氧化钛生物质碳气凝胶。3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:上述步骤a(1)中所述的浓硝酸的浓度为65~68wt%,生物质碳气凝胶和浓硝酸溶液的用量比为1g:0.5~5mL。4.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:袁登森,张涛,邱凤仙,杨冬亚,欧忠平,戴玉婷,
申请(专利权)人:江苏大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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