【技术实现步骤摘要】
填充SiO2/纤维素杂化冻干胶的碳冻干胶的制备方法
本专利技术属于天然高分子功能材料领域，涉及填充SiO2/纤维素杂化冻干胶的碳冻干胶的制备方法。
技术介绍
纤维素是自然界最为丰富的天然高分子材料，广泛应用于纺织、食品、建筑等领域，由于其绿色环保且可再生，使其逐渐成为材料合成中重要的原材料。二氧化硅气凝胶发展至今已有近百年，在航空航天、催化剂载体及隔热保温等领域都有广泛的应用前景，但由于其机械性能较差，从而大大限制了其应用范围。关于聚合物-SiO2复合材料的研究已被广泛关注，但大多采用的聚合物都是人工合成的不可再生材料，给生态环境带来压力。随着人们环境保护意识的加强，现今纤维素/二氧化硅(SiO2)复合气凝胶材料逐渐成为人们研究热点，所以纤维素-SiO2复合材料的优势日益明显，人们对采用绿色环保材料需求也日益增长。当前关于纤维素与SiO2的复合方式主要包括：(1)以有机硅醇盐为硅源，如正硅酸乙酯(TEOS)和正硅酸甲酯(TMOS)。通过酸或碱催化水解得到硅醇盐的水解液，再将纤维素冻干胶浸泡在硅醇盐水解液中，最后干燥得到纤维素-二氧化硅复合气凝胶。(2)直接将二氧化...
【技术保护点】
1.一种填充SiO2/纤维素杂化冻干胶的碳冻干胶的制备方法，其特征在于，该制备方法通过以下步骤实现：步骤1，将纤维素粉末真空干燥后，浸泡在蒸馏水中，在温度1～6℃条件下搅拌1～3h获得第一溶液；将所述第一溶液加入强碱溶剂中，在温度‑10～‑6℃下混合，搅拌时间1～3h，获得纤维素溶液；步骤2，将碱性硅酸盐溶于蒸馏水中，调节至浓度20～50wt％，保持温度60～80℃并搅拌1～3h，然后在‑10～‑6℃温度下预冻，获得硅酸盐溶液；步骤3，将所述硅酸盐溶液加入到所述纤维素溶液中，在温度‑10～‑6℃下搅拌混合后，超声振荡除去气泡，获得SiO2/纤维素混合溶液；步骤4，将所述Si...
【技术特征摘要】
1.一种填充SiO2/纤维素杂化冻干胶的碳冻干胶的制备方法，其特征在于，该制备方法通过以下步骤实现：步骤1，将纤维素粉末真空干燥后，浸泡在蒸馏水中，在温度1～6℃条件下搅拌1～3h获得第一溶液；将所述第一溶液加入强碱溶剂中，在温度-10～-6℃下混合，搅拌时间1～3h，获得纤维素溶液；步骤2，将碱性硅酸盐溶于蒸馏水中，调节至浓度20～50wt％，保持温度60～80℃并搅拌1～3h，然后在-10～-6℃温度下预冻，获得硅酸盐溶液；步骤3，将所述硅酸盐溶液加入到所述纤维素溶液中，在温度-10～-6℃下搅拌混合后，超声振荡除去气泡，获得SiO2/纤维素混合溶液；步骤4，将所述SiO2/纤维素混合溶液在温度-20℃～-10℃下冷冻24h，冷冻后再取出室温下放置、解冻，获得SiO2/纤维素冻干胶；步骤5，采用间苯二酚和甲醛作为前驱体，无水碳酸钠为催化剂，碳泡沫骨架制备预碳凝胶，并对所述预碳凝胶进行表面处理，获得碳凝胶；步骤6，向所述步骤4获得的SiO2/纤维素冻干胶加入步骤5获得的碳凝胶，放入超声波清洗器中震荡30min，使其分散均匀，获得复合凝胶，再对复合凝胶依次进行陈化、表面修饰以及冷冻干燥，获得填充SiO2/纤维素杂化冻干胶的碳冻干胶。2.根据权利要求1所述的填充SiO2/纤维素杂化冻干胶的碳冻干胶的制备方法，其特征在于，所述步骤1中强碱溶剂是NaOH、KOH、LiOH中的至少一种任意比例组合。3.根据权利要求2所述的填充SiO2/纤维素杂化冻干胶的碳冻干胶的制备方法，其特征在于，所述步骤1中强碱溶剂的具体配置方法为：将强碱如NaOH、KOH、LiOH，加入蒸馏水稀释至浓度为5～15wt％；加入两性氧化物ZnO、Al2O3、TiO2、ZrO2中的一种，调节浓度至0.5～3wt％，搅拌溶解，在温度-10～-6℃进行预冻1～3小时。4.根据权利要求3所述的填充SiO2/纤维素杂化冻干胶的碳冻干胶的制备方法，其特征在于，所述步骤1中纤维素粉末为纳米晶纤维素、微晶纤维素、细菌纤维素、甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素。5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄华凛，张明，周建华，苗蕾，王潇漾，刘呈燕，柳锡运，孙耀明，徐华毕，
申请(专利权)人：广东迪奥应用材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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