一种纤维素负载纳米铜（I）多孔材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种纤维素负载纳米铜(I)多孔材料及其制备方法和应用，由纤维素悬浮液、巯基硅烷与铜离子溶液共混冻干制得。制备方法包括：将巯基硅烷加入到纤维素悬浮液中，搅拌反应，得到纤维素‑巯基硅烷悬浮液置于液氮中冷冻，得到纤维素‑巯基硅烷冰凝胶，冷冻干燥，烘焙固化，得到纤维素多孔材料浸渍于铜离子溶液中，经真空干燥得到纤维素负载纳米铜(I)多孔材料，可作为催化剂用于有机合成中的炔烃硼氢化反应。本发明专利技术的制备方法简单便捷、环保，制得的多孔材料具有比表面积大、孔隙率高、机械性能优异、易循环使用等优点，在催化、电磁屏蔽、抗菌、传感器等领域有潜在应用前景。

A cellulose loaded nano copper (I) porous material and its preparation and Application

The invention relates to a cellulose loaded nano copper (I) porous material, and its preparation method and application. It is prepared by mixing cellulose suspension, mercapto silane and copper ion solution and freeze-drying. The preparation method comprises the steps of 3-Mercaptopropyltrimethoxysilane added to the cellulosic suspension, mixing reaction, get frozen 3-Mercaptopropyltrimethoxysilane cellulose suspension in liquid nitrogen, then cellulose 3-Mercaptopropyltrimethoxysilane ice gel, freeze drying, baking curing to obtain cellulose porous material impregnated with copper ions in solution by vacuum drying to obtain cellulose Supported Nano Cu (I) porous materials, can be used as a catalyst for the hydroboration reaction of alkynes in organic synthesis. The preparation method of the invention is simple, convenient and environmentally friendly. The porous material has the advantages of large specific surface area, high porosity, excellent mechanical performance and easy circulation, and has potential application prospects in catalysis, electromagnetic shielding, antibacterial and sensor fields.

【技术实现步骤摘要】
一种纤维素负载纳米铜(I)多孔材料及其制备方法和应用
本专利技术属于纤维素多孔材料领域，特别涉及一种纤维素负载纳米铜(I)多孔材料及其制备方法和应用。
技术介绍
金属纳米材料被广泛应用于催化、电磁屏蔽、智能传感器、压电材料等领域。铜作为过渡金属的一种，地球储量丰富、廉价、毒性小被视为贵金属的有效替代品。铜纳米材料由于具有独特的氧化还原特性，被广泛用作ATRP链转移催化剂、叠氮和炔烃环加成反应催化剂，并且在光催化、电催化等领域有着广泛的应用。纳米铜的常规制备方法主要包括水热还原法、还原剂还原法、铜单质氧化法等，这些方法制备过程中需要使用化学试剂，伴有大量的能源消耗，不符合节能环保的可持续发展理念。铜系纳米颗粒化学性质活泼，暴露在空气条件下容易被氧化，因此使用时需要额外添加配体和抗氧化剂。此外，由于铜纳米颗粒尺寸较小，在溶液中容易发生自聚，从而影响其使用性能。寻求一种新型稳定的负载纳米铜材料成为科研工作者努力的目标。纤维素作为天然高分子，地球储量丰富，成本低廉，且生物相容性高，可生物降解等优点，被广泛应用到过滤膜、吸附材料、传感器、生物电极等领域，有着广阔的应用前景。Saito等人使用纤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维素负载纳米铜(I)多孔材料，其特征在于：由纤维素悬浮液、巯基硅烷共混冻干然后浸渍于铜离子溶液制得，其中纤维素悬浮液固含量、巯基硅烷、铜离子溶液的质量比为1：0.5～4：50～500。

【技术特征摘要】
1.一种纤维素负载纳米铜(I)多孔材料，其特征在于：由纤维素悬浮液、巯基硅烷共混冻干然后浸渍于铜离子溶液制得，其中纤维素悬浮液固含量、巯基硅烷、铜离子溶液的质量比为1：0.5～4：50～500。2.根据权利要求1所述的一种纤维素负载纳米铜(I)多孔材料，其特征在于：所述纤维素为纤维素纳米线或纤维素微米线。3.根据权利要求2所述的一种纤维素负载纳米铜(I)多孔材料，其特征在于：所述纤维素纳米线直径为1～100nm，长度为100nm～5μm；所述纤维素微米线的直径为200nm～5μm，长度为1～50μm；所述纤维素纳米线或纤维素微米线的原料为羧甲基纤维素、羧基化纤维素、木浆纤维素、棉花纤维素、秸秆纤维素、竹纤维素中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种纤维素负载纳米铜(I)多孔材料，其特征在于：所述巯基硅烷为γ―巯丙基三甲氧基硅烷KH-590、γ―巯丙基三乙氧基硅烷KH-580中的至少一种；所述铜离子来源为硫酸铜、醋酸铜、氯化铜、溴化铜、硝酸铜中的至少一种；所述铜离子溶液的溶剂为水、乙醇、甲醇、DMF中的至少一种。5.一种如权利要求1所述的纤维素负载纳米铜(I)多孔材料的制备方法，包括：(1)将巯基硅烷滴加至到纤维素悬浮液中搅拌反应，得到纤维素-水解巯基硅烷悬浮液；其中纤维素悬浮液的固含量为0.2～4wt％；(2)将步骤(1)得到的纤维素-水解巯基硅烷悬浮液置于液氮中冷冻，得到纤维素-巯基硅烷冰凝胶，冷冻干燥，烘焙固化，得到纤维素多孔材料浸渍于铜离子溶液中，经真空干燥得到纤维素负载纳米铜(I)多孔材料；其中纤维素多孔材料与铜离子溶液的质量比为1：50～500；铜离子溶液的浓度为10～500ppm。6.根据权利要求5所述的一种纤维素负载纳米铜(I)多孔材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中搅拌为磁力搅拌；搅拌反应的工艺参数为：反应温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：隋晓锋，张聪聪，荣立夺，王碧佳，毛志平，徐红，张琳萍，钟毅，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海,31