一种具有取向孔结构的纤维素气凝胶的制备方法技术

本发明专利技术公开一种具有取向孔结构的纤维素气凝胶的制备方法，通过阶梯式降温实现对纤维素的精确溶胀、溶解得到纤维素溶胶，控制溶胶的物理交联点形成纤维素凝胶，并采用冷冻干燥的方法对纤维素凝胶进行干燥得到具有取向孔结构的纤维素气凝胶材料。本发明专利技术可以实现纤维素气凝胶的孔结构设计和制备。取向结构的孔洞能增强纤维素气凝胶材料的定向传质性能，同时也可增强纤维素气凝胶的隔绝性能，大大拓展其应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种具有取向孔结构的纤维素气凝胶的制备方法
本专利技术涉及一种具有取向孔结构的纤维素气凝胶的制备方法，属于新材料

技术介绍
纤维素是自然界中储量最大、分布最广、可再生且可生物降解的天然高分子。与合成高分子相比，具有无毒、无污染、易于改性、生物相容性好等特点。但由于分子内和分子间存在大量的氢键，造成天然纤维素不熔融，也很难溶于常规溶剂，加工困难。而纤维素材料的传统制备方法会产生大量废水废气，严重污染环境，这些问题极大地限制了纤维素材料的开发和应用。近年来，随着新型高效纤维素非衍生化溶剂的开发，纤维素材料的研究与应用成为化学和材料科学的前沿领域，纤维素基气凝胶材料就是其中的一个热点。气凝胶是在保持凝胶三维网络结构不变的条件下，将其中的液体溶剂除去而形成的一种高度多孔材料。作为继无机气凝胶和合成聚合物气凝胶之后的第三代气凝胶，纤维素基气凝胶材料兼具绿色可再生的纤维素材料和多孔气凝胶材料两者的优点，成为纤维素材料研究与应用中的一个热点。随着研究的深入，近年来研究者侧重于纤维素基气凝胶力学性能的提高和功能性的开发，从而极大地拓宽了材料在生物医学、催化剂负载和环境保护等诸多领域的潜在应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有取向孔结构的纤维素气凝胶的制备方法，包括以下步骤：A、溶液的配制：在室温下将氯化锂溶于二甲基乙酰胺，密闭搅拌加热，先加热至90‑99℃保温1~60min，然后再加热至100‑118℃保温1~60min待用；B、纤维素溶胶的制备：将含纤维素的原料溶解在步骤A制得的溶液中，搅拌加热至105~150℃保温1~60min，然后在30~80℃超声处理1~120min；超声结束冷却至室温后循环进行搅拌加热及超声步骤；每一次循环加热的温度依次递减，直至加热温度降至20~80℃，制得纤维素溶胶；C、纤维素气凝胶的制备：将步骤B制得的纤维素溶胶密闭陈化凝胶1~168h后，置于空气中0.5~24h，然后在...

【技术特征摘要】
1.一种具有取向孔结构的纤维素气凝胶的制备方法，包括以下步骤：A、溶液的配制：在室温下将氯化锂溶于二甲基乙酰胺，密闭搅拌加热，先加热至90-99℃保温1~60min，然后再加热至100-118℃保温1~60min待用；B、纤维素溶胶的制备：将含纤维素的原料溶解在步骤A制得的溶液中，搅拌加热至105~150℃保温1~60min，然后在30~80℃超声处理1~120min；超声结束冷却至室温后循环进行搅拌加热及超声步骤；每一次循环加热的温度依次递减，直至加热温度降至20~80℃，制得纤维素溶胶；C、纤维素气凝胶的制备：将步骤B制得的纤维素溶胶密闭陈化凝胶1~168h后，置于空气中0.5~24h，然后在水中静置三次，每次0.1~12h；之后将得到的胶体降温至0~-60℃保温0.1~12h，再真空冷冻干燥1~60h后得到具有取向孔结构的纤维素气凝胶。2.根据权利要求1所述的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：董祥，李如燕，李智雄，白翯，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53