一种纤维素纳米复合材料的制备方法技术

本发明专利技术提出了一种纤维素纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)滤纸酸碱预处理；(2)滤纸纤维素均相溶液；(3)制备Fe3O4；(4)干燥、研磨；(5)制得成品。本发明专利技术制备方法扩大了纤维素纳米复合材料在水处理中的应用，具有吸附容量大、稳定性高、易于分离、且回收方便等优点。

Preparation of a cellulose nanocomposite

The invention provides a preparation method for cellulose nano composite materials, including the following steps: (1) filter paper acid base pretreatment; (2) filter paper cellulose homogeneous solution; (3) prepare Fe3O4; (4) dry and lapping; (5) make the finished product. The preparation method of the invention expands the application of cellulose nanocomposite in water treatment, and has the advantages of large adsorption capacity, high stability, easy separation and convenient recovery.

【技术实现步骤摘要】
一种纤维素纳米复合材料的制备方法
本专利技术属于纤维素纳米复合材料
，具体涉及一种纤维素纳米复合材料的制备方法。
技术介绍
纤维素是自然界含量最丰富的天然高分子化合物，来源丰富、价格低廉，是可再生和环境友好的高分子材料。由于纤维素是纤维状多毛细管、规整性高分子聚合物，具有多孔和比表面积大的特性，且分子内含有许多亲水亲油性的羟基，因此，对有机小分子及重金属离子具有一定的吸附性能。但因其表面的羟基易形成氢键，难以溶解在水中，限制了其在水处理中的应用；另外，由于纳米颗粒之间的作用力，如范德华力以及磁吸引力，纳米四氧化三铁极易发生团聚，使得比表面积降低，同时减弱了反应活性。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出一种纤维素纳米复合材料的制备方法。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种纤维素纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)滤纸酸碱预处理：以将10g减碎滤纸依次用蒸馏水、硝酸溶液、氢氧化钠溶液、双氧水煮沸，浸泡一定时间后，分离、干燥；(2)滤纸纤维素均相溶液：将步骤(1)处理过的滤纸加入到离子液咪唑氯盐中，至纤维素全部溶解，120～140℃加热搅拌3h，得滤纸纤维素均相溶液；(3)将201gFeCl3·6H2O及1.5g(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O分别溶解于100mL水中混合后，40℃恒温搅拌下逐滴加入氨水，升温至80℃，继续搅拌2h，分离出黑色沉淀，然后依次用污水乙醇、蒸馏水洗至中性；(4)将步骤(3)中的黑色沉淀在60℃环境下真空干燥，研磨备用；(5)滤纸纤维素均相溶液中加入一定量过硫酸钾作引发剂，反应0.5h，向体系中加入1g步骤(4)中的黑色沉淀，剧烈搅拌，冷至室温，用大量蒸馏水水洗除残余的离子液，分离、干燥制得无机-有机Fe3O4纤维素复合材料。进一步的，步骤(3)中氨水的pH值为9～10。进一步的，步骤(5)中剧烈搅拌的时间为6h。进一步的，步骤(2)中的搅拌温度固定在130℃。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术制备方法扩大了纤维素复合材料(Fe3O4)在水处理中的应用。另外，本专利技术制备出来的纤维素复合材料(Fe3O4)具有吸附容量大、稳定性高、易于分离、且回收方便等优点；纤维素复合材料(Fe3O4)可作为染料吸附剂，对MB具有较强的吸附能力，其在乙醇溶液中解析率较小，对水体不会造成二次污染，是一种具有潜在应用前景的吸附材料。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种纤维素纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)滤纸酸碱预处理：以将10g减碎滤纸依次用蒸馏水、硝酸溶液、氢氧化钠溶液、双氧水煮沸，浸泡一定时间后，分离、干燥；(2)滤纸纤维素均相溶液：将步骤(1)处理过的滤纸加入到离子液咪唑氯盐中，至纤维素全部溶解，120～140℃加热搅拌3h，得滤纸纤维素均相溶液；(3)将201gFeCl3·6H2O及1.5g(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O分别溶解于100mL水中混合后，40℃恒温搅拌下逐滴加入氨水，升温至80℃，继续搅拌2h，分离出黑色沉淀，然后依次用污水乙醇、蒸馏水洗至中性；(4)将步骤(3)中的黑色沉淀在60℃环境下真空干燥，研磨备用；(5)滤纸纤维素均相溶液中加入一定量过硫酸钾作引发剂，反应0.5h，向体系中加入1g步骤(4)中的黑色沉淀，剧烈搅拌，冷至室温，用大量蒸馏水水洗除残余的离子液，分离、干燥制得无机-有机Fe3O4纤维素复合材料。另一实施例中，步骤(3)中氨水的pH值为9～10。另一实施例中，步骤(5)中剧烈搅拌的时间为6h。另一实施例中，步骤(2)中的搅拌温度固定在130℃。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维素纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)滤纸酸碱预处理：以将10g减碎滤纸依次用蒸馏水、硝酸溶液、氢氧化钠溶液、双氧水煮沸，浸泡一定时间后，分离、干燥；(2)滤纸纤维素均相溶液：将步骤(1)处理过的滤纸加入到离子液咪唑氯盐中，至纤维素全部溶解，120～140℃加热搅拌3h，得滤纸纤维素均相溶液；(3)制备Fe3O4：将201gFeCl3·6H2O及1.5g(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O分别溶解于100mL水中混合后，40℃恒温搅拌下逐滴加入氨水，升温至80℃，继续搅拌2h，分离出黑色沉淀，然后依次用污水乙醇、蒸馏水洗至中性；(4)干燥、研磨：将步骤(3)中的黑色沉淀在60℃环境下真空干燥、研磨备用；(5)制得成品：滤纸纤维素均相溶液中加入一定量过硫酸钾作引发剂，反应0.5h，向体系中加入1g步骤(4)中的黑色沉淀，剧烈搅拌，冷至室温，用大量蒸馏水水洗除残余的离子液，分离、干燥制得无机‑有机Fe3O4纤维素复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种纤维素纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)滤纸酸碱预处理：以将10g减碎滤纸依次用蒸馏水、硝酸溶液、氢氧化钠溶液、双氧水煮沸，浸泡一定时间后，分离、干燥；(2)滤纸纤维素均相溶液：将步骤(1)处理过的滤纸加入到离子液咪唑氯盐中，至纤维素全部溶解，120～140℃加热搅拌3h，得滤纸纤维素均相溶液；(3)制备Fe3O4：将201gFeCl3·6H2O及1.5g(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O分别溶解于100mL水中混合后，40℃恒温搅拌下逐滴加入氨水，升温至80℃，继续搅拌2h，分离出黑色沉淀，然后依次用污水乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，
申请(专利权)人：佛山东燊金属制品有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44