本发明专利技术涉及一种以玉米棒芯为原料制备生物质气凝胶的方法，包括以下步骤：（1）、取玉米棒芯干燥后粉碎，得到玉米棒芯粉末；（2）、取玉米棒芯粉末溶于N-丁基吡啶甲氧基乙酸盐和N-甲基咪唑的混合溶液中，得到玉米棒芯溶液；（3）、将玉米棒芯溶液转移至模具中，置于-20℃到-100℃温度下冷冻12-48h，得到玉米棒芯水凝胶；（4）、将步骤（3）的玉米棒芯水凝胶置于-10到-60℃温度下冷冻6-24h，然后再转移至冷冻干燥机中进行冷冻干燥，得到生物质气凝胶。本发明专利技术以农作物废弃物玉米棒芯为原料制备生物质凝胶，实现了废物再利用，具有显著的经济效益和社会效益，工序简单，不需要使用耐腐蚀设备，制备成本较低，投资成本较低，实用性强，易实现工业化推广。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物质气凝胶制备
，具体涉及。
技术介绍
随着农村经济发展和农民生活水平不断的提高，农村不需要这些农作物秸杆作为炊事的主要燃料。玉米棒芯在农村非常常见，玉米棒芯由玉米棒脱去玉米籽粒获得的穗轴，占玉米棒总重量的20-30%。玉米棒芯的组织机构从外到内分为三部分，分别是玉米棒芯表层部分，呈毛糙状，称之为麸糠层；玉米棒芯中间层部位，质硬而有弹性，称之为木质层，占玉米棒芯总质量的60% ;玉米棒芯最里层的软质部分，柔软而洁白，称之为海绵絮层；夏秋季节，农民为抢收抢种，则把这些剩余秸杆大部分在田间直接焚烧掉，大量剩余秸杆在露天焚烧不但造成极大的资源浪费，而且带来了严重的大气污染。气凝胶是一种多孔性材料，具有密度低、孔隙率高、比表面积大、孔隙尺寸小等特点。由于气凝胶材料的优良性能，气凝胶材料已在工业、农业、医药等领域得到了重要的应用。目前，制备生物质气凝胶的方法为LiCl/DMSO溶剂法，但是该方法所用溶剂有一定毒性和挥发性，是非绿色环保型溶剂，生物质气凝胶的制备过程中易造成环境污染。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种制备工序简单、设备要求简单、所用溶剂绿色环保、溶剂可回收循环使用、制备成本低的制备生物质气凝胶的方法。本专利技术为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是:，包括以下步骤:(1)、取玉米棒芯在80-100°C温度下干燥，然后粉碎过40目筛，得到玉米棒芯粉末，备用； (2)、取步骤(I)的玉米棒芯粉末溶于N-丁基吡啶甲氧基乙酸盐和N-甲基咪唑的混合溶液中，得到玉米棒芯溶液； (3)、将玉米棒芯溶液转移至模具中，置于-20°C到-100°C温度下冷冻12-48h，然后向冷冻成型的玉米棒芯凝胶中加水，洗掉玉米棒芯凝胶中的溶剂，得到玉米棒芯水凝胶； (4)、将步骤(3)的玉米棒芯水凝胶置于-10到_60°C温度下冷冻6-24h，然后再转移至冷冻干燥机中进行冷冻干燥，干燥后得到海绵状、轻质多孔的生物质气凝胶。作为本专利技术的进一步优化:所述N- 丁基吡啶甲氧基乙酸盐和N-甲基咪唑混合溶液中N- 丁基吡啶甲氧基乙酸盐的含量为I5-50%ο作为本专利技术的进一步优化:所述步骤(2)中，玉米棒芯粉末溶于N- 丁基吡啶甲氧基乙酸盐和N-甲基咪唑的混合溶液的溶解温度控制在25-60 °C。作为本专利技术的进一步优化:所述步骤(2)中得到的玉米棒芯溶液中玉米棒芯的浓度为1_4%。有益效果 本专利技术以农作物废弃物玉米棒芯为原料制备生物质凝胶，实现了废物再利用，具有显著的经济效益和社会效益，制备过程中使用到的溶剂为N- 丁基吡啶甲氧基乙酸盐和N-甲基咪唑的混合溶液，该溶剂溶解能力强、溶解温度低、并且无腐蚀性，因而，气凝胶的整个制备过程工序简单，不需要使用耐腐蚀设备，制备成本较低，投资成本较低，实用性强，易实现工业化推广。【附图说明】图1为本专利技术实施例1制得的生物质气凝胶样品的截面在扫描电镜下图像； 图2为本专利技术实施例2制得的生物质气凝胶样品的截面在扫描电镜下图像。【具体实施方式】实施例1 ，包括以下步骤: (1)、取玉米棒芯在80°C温度下干燥，然后粉碎过40目筛，得到玉米棒芯粉末，备用； (2)、取步骤(I)的玉米棒芯粉末溶于N-丁基吡啶甲氧基乙酸盐和N-甲基咪唑的混合溶液中，得到玉米棒芯溶液(玉米棒芯的浓度为1%); 其中，N- 丁基吡啶甲氧基乙酸盐和N-甲基咪唑混合溶液中N- 丁基吡啶甲氧基乙酸盐的含量为15% ; 其中，玉米棒芯粉末溶于N- 丁基吡啶甲氧基乙酸盐和N-甲基咪唑的混合溶液的溶解温度控制在25 °C ； (3)、将玉米棒芯溶液转移至模具中，置于_20°C温度下，密封，冷冻48h，然后向冷冻成型的玉米棒芯凝胶中加水，洗掉玉米棒芯凝胶中的溶剂，得到玉米棒芯水凝胶； (4)、将步骤(3)的玉米棒芯水凝胶置于-10°C温度下，密封，冷冻24h，然后再转移至冷冻干燥机中进行冷冻干燥，干燥后得到海绵状、轻质多孔的生物质气凝胶。实施例2 ，包括以下步骤: (1)、取玉米棒芯在100°c温度下干燥，然后粉碎过40目筛，得到玉米棒芯粉末，备用； (2)、取步骤(I)的玉米棒芯粉末溶于N-丁基吡啶甲氧基乙酸盐和N-甲基咪唑的混合溶液中，得到玉米棒芯溶液(玉米棒芯的浓度为4%); 其中，N- 丁基吡啶甲氧基乙酸盐和N-甲基咪唑混合溶液中N- 丁基吡啶甲氧基乙酸盐的含量为50% ; 其中，玉米棒芯粉末溶于N- 丁基吡啶甲氧基乙酸盐和N-甲基咪唑的混合溶液的溶解温度控制在60°C ； (3)、将玉米棒芯溶液转移至模具中，置于-100°C温度下，密封，冷冻12h，然后向冷冻成型的玉米棒芯凝胶中加水，洗掉玉米棒芯凝胶中的溶剂，得到玉米棒芯水凝胶； (4)、将步骤(3)的玉米棒芯水凝胶置于_60°C温度下，密封，冷冻6h，然后再转移至冷冻干燥机中进行冷冻干燥，干燥后得到海绵状、轻质多孔的生物质气凝胶。 实施例3 ，包括以下步骤: (1)、取玉米棒芯在90°C温度下干燥，然后粉碎过40目筛，得到玉米棒芯粉末，备用； (2)、取步骤(I)的玉米棒芯粉末溶于N-丁基吡啶甲氧基乙酸盐和N-甲基咪唑的混合溶液中，得到玉米棒芯溶液(玉米棒芯的浓度为2%); 其中，N- 丁基吡啶甲氧基乙酸盐和N-甲基咪唑混合溶液中N- 丁基吡啶甲氧基乙酸盐的含量为30% ; 其中，玉米棒芯粉末溶于N- 丁基吡啶甲氧基乙酸盐和N-甲基咪唑的混合溶液的溶解温度控制在40°C ； (3)、将玉米棒芯溶液转移至模具中，置于_60°C温度下，密封，冷冻24h，然后向冷冻成型的玉米棒芯凝胶中加水，洗掉玉米棒芯凝胶中的溶剂，得到玉米棒芯水凝胶； (4)、将步骤(3)的玉米棒芯水凝胶置于_40°C温度下，密封，冷冻12h，然后再转移至冷冻干燥机中进行冷冻干燥，干燥后得到海绵状、轻质多孔的生物质气凝胶。【主权项】1.，其特征在于:包括以下步骤: (1)、取玉米棒芯在80-100°C温度下干燥，然后粉碎过40目筛，得到玉米棒芯粉末，备用； (2)、取步骤(I)的玉米棒芯粉末溶于N-丁基吡啶甲氧基乙酸盐和N-甲基咪唑的混合溶液中，得到玉米棒芯溶液； (3)、将玉米棒芯溶液转移至模具中，置于-20°C到-100°C温度下冷冻12-48h，然后向冷冻成型的玉米棒芯凝胶中加水，洗掉玉米棒芯凝胶中的溶剂，得到玉米棒芯水凝胶； (4)、将步骤(3)的玉米棒芯水凝胶置于-10到_60°C温度下冷冻6-24h，然后再转移至冷冻干燥机中进行冷冻干燥，干燥后得到海绵状、轻质多孔的生物质气凝胶。2.如权利要求1所述，其特征在于:所述N- 丁基吡啶甲氧基乙酸盐和N-甲基咪唑混合溶液中N- 丁基吡啶甲氧基乙酸盐的含量为 15-50%。3.如权利要求1所述，其特征在于:所述步骤(2)中，玉米棒芯粉末溶于N- 丁基吡啶甲氧基乙酸盐和N-甲基咪唑的混合溶液的溶解温度控制在25-60°C。4.如权利要求1所述，其特征在于:所述步骤(2)中得到的玉米棒芯溶液中玉米棒芯的浓度为1_4%。【专利摘要】本专利技术涉及，包括以下步骤：（1）、取玉米棒芯干燥后粉碎，得到玉米棒芯粉末；（2）、取玉米棒芯粉末溶于N-丁基吡啶甲氧基乙酸盐和N-甲基咪唑本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种以玉米棒芯为原料制备生物质气凝胶的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）、取玉米棒芯在80‑100℃温度下干燥，然后粉碎过40目筛，得到玉米棒芯粉末，备用；（2）、取步骤（1）的玉米棒芯粉末溶于N‑丁基吡啶甲氧基乙酸盐和N‑甲基咪唑的混合溶液中，得到玉米棒芯溶液；（3）、将玉米棒芯溶液转移至模具中，置于‑20℃到‑100℃温度下冷冻12‑48h，然后向冷冻成型的玉米棒芯凝胶中加水，洗掉玉米棒芯凝胶中的溶剂，得到玉米棒芯水凝胶；（4）、将步骤（3）的玉米棒芯水凝胶置于‑10到‑60℃温度下冷冻6‑24h，然后再转移至冷冻干燥机中进行冷冻干燥，干燥后得到海绵状、轻质多孔的生物质气凝胶。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：许爱荣，王键吉，刘军娜，马军营，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：河南;41
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