一种负载氧化石墨烯/纳米银层的竹质复合材料的制备方法技术

本发明专利技术属于竹材技术领域，提供了一种负载氧化石墨烯/纳米银层的竹质复合材料的制备方法，所述竹质复合材料以竹材为基底，氧化石墨烯为中间层，纳米银层为面层，所述氧化石墨烯的负载采用水热法制备而成，所述纳米银层的负载采用银镜反应制成。该竹质复合材料具有光催化性能、导电性能、抗菌性能以及阻燃性能。

Method for preparing bamboo composite material loaded with graphene oxide / nano silver layer

The invention belongs to the technical field of bamboo, provides a load of graphene oxide / silver nano layer of bamboo composite material preparation method, the bamboo composite with bamboo as substrate, the graphene oxide intermediate layer, nano silver layer as a surface layer, the graphene oxide supported by hydrothermal prepared, the nano silver layer supported by silver mirror reaction. The bamboo composite material has photocatalytic property, conductivity, antibacterial property and flame retardance.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及竹材
，具体涉及一种负载氧化石墨烯/纳米银层的竹质复合材料的制备方法。
技术介绍
竹子是一种木质化的多年生禾本科植物，生长发育独特，具有独特的地下根鞭系统和快速的更新繁殖能力，高径生长快速完成，是一种特殊的生态植被类型。由于竹子的生产周期短，并且竹子的各种性能优异，一定程度上能够取代木材。竹材与木材都是天然生长的有机体，都是一种再生资源，同属非均质和各向异性材料。与木材相比，竹材又具有硬度较高、强度较大、刚性较好、结构致密、质感顺滑、纹理清晰等特点。竹木复合材料可以作为木材的优良替代品，甚至优胜于木材。而如何更好的加工与利用竹材成为解决问题的关键之一，加强竹材各方面的性能也越来越受到人们的重视。随着染料合成、印染等工业废水的不断排放和各种染料的不断使用，进入环境的染料数量和种类不断增加，染料造成的环境污染日趋严重。据统计，全世界大约15％的染料在生产过程中被排放到废水中，而这些有色废水在环境中又会通过氧化、水解以及其他化学反应生产有毒的副产物。采用传统的物理、生化或化学氧化法处理此类废水普遍存在处理周期长、降解速率低等问题，因此，如何有效降解染料废水已成为环境学科研究的热点问题。随着我国建筑装修材料和车船内装饰结构用材防火要求安全性的提高，结构板材在满足力学性能的同时也要求必须达到相应阻燃标准的指标要求。如果竹材作为主要的建筑结构材料和室内装修装饰的重要材料，属于可燃材料，一旦发生火灾必将带来巨大灾难。竹材由于含水、淀粉、蛋白质、木质素等成分易受细菌及霉菌的侵蚀，从而导致竹材易发霉腐烂，使其在加工后不易储藏，不利于竹材的大规模综合利用。竹材由于自身的导电性能较差，因此，使得竹材的应用范围受到一定限制。因此，如何通过竹材来处理染料废水，以及降低火灾，对竹材进行防腐抗菌处理，并提高竹材的导电性能以扩展竹材的应用范围，成为人们研究功能型竹材的关键。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种负载氧化石墨烯/纳米银层的竹质复合材料的制备方法，以提供一种具有光催化性能、导电性能、抗菌性能以及阻燃性能的竹质复合材料。本专利技术提供的负载氧化石墨烯/纳米银层的竹质复合材料的制备方法，所述竹质复合材料以竹材为基底，氧化石墨烯为中间层，纳米银层为面层，所述氧化石墨烯的负载采用水热法制备而成，所述纳米银层的负载采用银镜反应制备而成。可选地，包括如下步骤：步骤1、选用毛竹作为原料，将所述原料加工成竹块；步骤2、配制氧化石墨烯水溶液；步骤3、将所述竹块和所述氧化石墨烯水溶液分别转移至水热反应釜中，将该水热反应釜置于烘箱中进行水热处理；步骤4、将完成水热处理的水热反应釜取出并冷却后，取出竹块并进行第一次超声清洗；步骤5、将经过第一次超声清洗的竹块置于真空干燥箱中进行第一次干燥，获得负载氧化石墨烯的竹块；步骤6、配制硝酸银溶液，并在对所述硝酸银溶液搅拌的同时，向其中逐滴加入氨水溶液，直到形成透明无色的[Ag(NH3)2]+溶液；步骤7、将负载氧化石墨烯的竹块放入所述[Ag(NH3)2]+溶液中浸泡，再取出竹块转入葡萄糖溶液中，并于1～30min后将剩余的[Ag(NH3)2]+溶液一并转入所述葡萄糖溶液中并保持15～60min；步骤8、取出竹块并进行第二次超声清洗；步骤9、将经过第二次超声清洗的竹块置于真空干燥箱中进行第二次干燥，获得负载氧化石墨烯和纳米银层的竹块。可选地，步骤2中，所述氧化石墨烯水溶液的浓度为0.1～2.0mg/mL。进一步地，步骤2中，所述氧化石墨烯水溶液的浓度为1.0mg/mL，所述氧化石墨烯水溶液的体积足够浸没所述竹块。可选地，步骤3中，所述水热处理的温度为100～180℃，时间为1～7h。进一步地，步骤3中，所述水热处理的温度为140℃，时间为3h。可选地，步骤4中，所述第一次超声清洗采用蒸馏水进行清洗，超声时间为1～5min。可选地，步骤5中，所述第一次干燥的温度为40～60℃，干燥时间为24～48h。进一步地，步骤5中，所述第一次干燥的温度为50℃，干燥时间为24h。可选地，步骤6中，所述硝酸银溶液的体积足够浸没所述竹块，浓度为0.4～0.6mol/L，所述氨水溶液的质量分数为25wt.％～28wt.％。可选地，步骤7中，浸泡时间为0.5～2h，所述葡萄糖溶液的体积与所述硝酸银的体积相等，浓度为0.1～0.3mol/L。可选地，步骤8中，所述第二次超声清洗采用去离子水进行清洗，超声时间为1～5min。可选地，步骤9中，所述第二次干燥的温度为40～60℃，干燥时间为24～48h。进一步地，步骤9中，所述第二次干燥的温度为50℃，干燥时间为24h。由上述技术方案可知，本专利技术提供的负载氧化石墨烯/纳米银层的竹质复合材料的制备方法，所述竹质复合材料以竹材为基底，氧化石墨烯为中间层，纳米银层为面层，所述氧化石墨烯的负载采用水热法制备而成，所述纳米银层的负载采用银镜反应制成。该竹质复合材料具有光催化性能、导电性能、抗菌性能以及阻燃性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1示出了本专利技术所提供的负载氧化石墨烯/纳米银层的竹质复合材料的制备方法的流程图；图2是作为基底的竹块的扫描电子显微镜示意图；图3是负载氧化石墨烯和纳米银层的竹块的扫描电子显微镜示意图；图4是本专利技术实施例4的竹块、负载氧化石墨烯的竹块以及负载氧化石墨烯和纳米银层的竹块在紫外光照射下对甲基橙的光降解变化图；图5是本专利技术实施例5的竹块、负载氧化石墨烯的竹块以及负载氧化石墨烯和纳米银层的竹块在紫外光照射下对罗丹明B的光降解变化图；图6是本专利技术实施例6的竹块、负载氧化石墨烯的竹块以及负载氧化石墨烯和纳米银层的竹块在紫外光照射下对亚甲基蓝的光降解变化图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。本专利技术实施例提供了一种负载氧化石墨烯/纳米银层的竹质复合材料的制备方法，所述竹质复合材料以竹材为基底，氧化石墨烯为中间层，纳米银层为面层，所述氧化石墨烯的负载采用水热法制备而成，所述纳米银层的负载采用银镜反应制备而成。图1示出了本专利技术所提供的负载氧化石墨烯/纳米银层的竹质复合材料的制备方法的流程图。参见图1，包括如下步骤：步骤1、选用五年生成熟毛竹作为原料，将所述原料加工成竹块；步骤2、配制浓度为0.1～2.0mg/mL的氧化石墨烯水溶液，优选为1.0mg/mL，所述氧化石墨烯水溶液的体积足够浸没所述竹块，所述氧化石墨烯水溶液在使用前最好进行超声处理，使其均匀分布，形成成分均一的分散体系；步骤3、将所述竹块和所述氧化石墨烯水溶液分别转移至水热反应釜中，将该水热反应釜置于烘箱中进行水热处理，其中，所述水热处理的温度为100～180℃，优选为140℃，时间为1～7h，优选为3h；步骤4、将完成水热处理的水热反应釜取出并冷却后，取出竹块并进行第一次超声清洗，其中，所述第一次超声清洗采用蒸馏水进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负载氧化石墨烯/纳米银层的竹质复合材料的制备方法，其特征在于，所述竹质复合材料以竹材为基底，氧化石墨烯为中间层，纳米银层为面层，所述氧化石墨烯的负载采用水热法制备而成，所述纳米银层的负载采用银镜反应制备而成。

【技术特征摘要】
1.一种负载氧化石墨烯/纳米银层的竹质复合材料的制备方法，其特征在于，所述竹质复合材料以竹材为基底，氧化石墨烯为中间层，纳米银层为面层，所述氧化石墨烯的负载采用水热法制备而成，所述纳米银层的负载采用银镜反应制备而成。2.根据权利要求1所述的负载氧化石墨烯/纳米银层的竹质复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、选用毛竹作为原料，将所述原料加工成竹块；步骤2、配制氧化石墨烯水溶液；步骤3、将所述竹块和所述氧化石墨烯水溶液分别转移至水热反应釜中，将该水热反应釜置于烘箱中进行水热处理；步骤4、将完成水热处理的水热反应釜取出并冷却后，取出竹块并进行第一次超声清洗；步骤5、将经过第一次超声清洗的竹块置于真空干燥箱中进行第一次干燥，获得负载氧化石墨烯的竹块；步骤6、配制硝酸银溶液，并在对所述硝酸银溶液搅拌的同时，向其中逐滴加入氨水溶液，直到形成透明无色的[Ag(NH3)2]+溶液；步骤7、将负载氧化石墨烯的竹块放入所述[Ag(NH3)2]+溶液中浸泡，再取出竹块转入葡萄糖溶液中，并于1～30min后将剩余的[Ag(NH3)2]+溶液一并转入所述葡萄糖溶液中并保持15～60min；步骤8、取出竹块并进行第二次超声清洗；步骤9、将经过第二次超声清洗的竹块置于真空干燥箱中进行第二次干燥，获得负载氧化石墨烯和纳米银层的竹块。3.根据权利要求2所述的负载氧化石墨烯/纳米银层的竹质复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述氧化石墨烯水溶液的浓度为0.1～2.0m...

【专利技术属性】
技术研发人员：王进，潘炘，刘亚群，庄晓伟，蒋应梯，
申请(专利权)人：浙江省林业科学研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33