一种碳纳米纤维气凝胶的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种碳纳米纤维气凝胶的制备方法，包括：将β‑乳球蛋白溶液在pH值为1～3的条件下热处理，得到β‑乳球蛋白淀粉样纤维溶液；将β‑乳球蛋白淀粉样纤维溶液和糖混合，反应，得到碳纳米纤维水凝胶；将碳纳米纤维水凝胶干燥，得到碳纳米纤维气凝胶。该方法利用β‑乳球蛋白在酸性条件下自组装为淀粉样纤维，水热条件下，可与糖类分子作用，起到模板效应，生成水热碳纳米纤维，纤维之间搭接形成碳纳米纤维水凝胶，干燥后得碳纳米纤维气凝胶，该方法制备气凝胶宏观上体积可控，微观上直径可控，且吸附性能好；简单易行，重复性好，易于实现大规模制备。碳纳米纤维气凝胶的直径为30～350nm；可实现水中多种污染物的吸附、过滤。

Preparation method of carbon nanofiber aerogel

The invention provides a preparation method of carbon nano fiber aerogels including: beta lactoglobulin solution for heat treatment of 1 ~ 3 in the condition of pH, get beta lactoglobulin amyloid solution; beta lactoglobulin amyloid fiber mixed with sugar solution, reaction and carbon nanofiber hydrogels; carbon nanofiber hydrogels drying, carbon nano fiber aerogel. This method makes use of beta lactoglobulin in acidic conditions self-assembly into amyloid fibrils, under hydrothermal conditions, and sugar molecule to generate template effect, hydrothermal carbon nanofibers, carbon nano fiber fiber between lap form hydrogel, after drying the carbon nanometer fiber aerogel, the preparation method aerogel macro volume controlled, micro diameter controllable, and good adsorption properties; simple, reproducible, easy to realize large-scale preparation. The diameter of carbon nanofiber aerogel is 30 ~ 350nm, and it can be used for adsorption and filtration of various pollutants in water.

【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米纤维气凝胶的制备方法
本专利技术涉及纳米材料
，尤其涉及一种碳纳米纤维气凝胶的制备方法。
技术介绍
气凝胶是又称为干凝胶，当凝胶脱去大部分溶剂，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体，外表呈固体状，这即为干凝胶，也称为气凝胶：如明胶、阿拉伯胶、硅胶、毛发、指甲等；气凝胶也具凝胶的性质，即具膨胀作用、触变作用、离浆作用。由三维网状结构构成的碳纳米纤维气凝胶有低密度，大比表面积、多孔性等优异的物理性质，是一种受到广泛关注的新材料。可应用在色谱分离柱固定相，催化剂的载体，人工肌肉，超级电容器的电极，离子吸附剂以及气体检测器等多个领域，具有广阔的应用前景。现有技术公开了多种用于制备碳纤维气凝胶的方法，如德国《先进材料》(AdvancedMaterials,2010年22期617页)公开了一种使用二茂铁的二氯苯溶液作为先驱物，采用化学气相沉积法来制备碳纳米管海绵气凝胶的方法，此法制备出的碳纳米管海绵气凝胶具有较好的机械性质，但是化学气相沉积需要复杂昂贵的装置，重现性难以调控，大规模生产难度大，阻止了该法的工业应用前景。德国《应用化学》(Ange本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纳米纤维气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将β‑乳球蛋白溶液在pH值为1～3的条件下热处理，得到β‑乳球蛋白淀粉样纤维溶液；将所述β‑乳球蛋白淀粉样纤维溶液和糖混合，反应，得到碳纳米纤维水凝胶；将所述碳纳米纤维水凝胶干燥，得到碳纳米纤维气凝胶。

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米纤维气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将β-乳球蛋白溶液在pH值为1～3的条件下热处理，得到β-乳球蛋白淀粉样纤维溶液；将所述β-乳球蛋白淀粉样纤维溶液和糖混合，反应，得到碳纳米纤维水凝胶；将所述碳纳米纤维水凝胶干燥，得到碳纳米纤维气凝胶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述β-乳球蛋白溶液中β-乳球蛋白的分子量为6000～12000Da。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热处理的温度为85～95℃，所述热处理的时间为4～12小时。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述糖选自葡萄糖、果糖、蔗糖和麦芽糖中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为160～200℃，所述反应的时间为3～48...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞书宏，胡必成，梁海伟，张浩然，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34