The invention relates to a simple and effective method for preparing cellulose oxide graphene composite aerogels. Cellulose is used as raw material to dissolve cellulose by using green alkaline solvent. Through adding directly the aqueous solution of graphene oxide to the low-temperature alkali urea system, the cellulose solution of mixed graphene oxide is obtained, and cellulose is prepared through sol gel method combined with freeze drying technology. Graphene oxide composite aerogels. The process is simple, fast, feasible and green, and effectively overcomes the problem of poor mechanical strength and weak adsorption in the field of water treatment using pure cellulose aerogels, and adds 2-dimensional graphene oxide with larger surface area to the cellulose system, forming a three-dimensional network structure aerogel, increasing the mechanical strength of the cellulose aerogel while effectively increasing the ratio of the aerogel. Surface area and active adsorption sites of heavy metal ions in wastewater have good application prospects in the field of water treatment.
【技术实现步骤摘要】
一种纤维素-氧化石墨烯复合气凝胶的制备方法
本专利技术属于高分子纳米功能材料制备领域,涉及一种纤维素-氧化石墨烯复合气凝胶材料的制备方法。
技术介绍
纤维素作为地球上当今自然界中储量最大的天然高分子原材料,由于其极强的可再生性,低廉的成本,良好的生物相容性和易降解性备受关注。纤维素气凝胶具备许多优良特性,但是多糖气凝胶自身的局限性,如稳定性差、机械强度差等特点在一定程度上限制了其发展。氧化石墨烯是一种性能优异的新型碳材料,具有较高的比表面积和表面丰富的官能团。在纤维素气凝胶中引入氧化石墨烯不仅增强多糖气凝胶的力学强度而且可以有效的增加其孔隙率和比表面积,极大的拓展了该材料在水处理中作为吸附剂的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的纤维素-氧化石墨烯复合气凝胶制备过程中的局限性而提供一种可行、简易的纤维素-氧化石墨烯复合气凝胶的制备方法,通过将氧化石墨烯水溶液直接加入到低温碱脲体系中溶解纤维素,后采用溶胶-凝胶法和冷冻干燥技术制备得到纤维素-氧化石墨烯复合气凝胶。本专利技术的技术方案为:一种纤维素-氧化石墨烯复合气凝胶的制备方法,其具体步骤如下:(1)纤维素-氧化石墨烯混合溶液的配置将纤维素溶解于配置好的碱尿水溶液中得纤维素溶液,加入氧化石墨烯水溶液均匀混合分散,密封后预冷,取出后即刻使用电动搅拌机搅拌溶解纤维素得到粘稠带有大量气泡的溶液,随后离心除去气泡得到澄清透明的纤维素和氧化石墨烯混合溶液;(2)纤维素-氧化石墨烯湿凝胶的制备将均匀混合的纤维素-氧化石墨烯混合溶液倒入模具当中置于凝固浴中再生,静置6~48h,得到纤维素-氧化石墨烯湿凝胶;(3) ...
【技术保护点】
1.一种纤维素‑氧化石墨烯复合气凝胶的制备方法,其具体步骤如下:(1)纤维素‑氧化石墨烯混合溶液的配置将纤维素溶解于配置好的碱尿水溶液中得纤维素溶液,加入氧化石墨烯水溶液均匀混合分散,密封后预冷,取出后即刻使用电动搅拌机搅拌溶解纤维素,随后离心除去气泡得到澄清透明的纤维素和氧化石墨烯混合溶液;(2)纤维素‑氧化石墨烯湿凝胶的制备将均匀混合的纤维素‑氧化石墨烯混合溶液倒入模具当中置于凝固浴中再生,静置6~48h,得到纤维素‑氧化石墨烯湿凝胶;(3)复合气凝胶的制备将纤维素‑氧化石墨烯湿凝胶用蒸馏水清洗,直至溶液pH为6.5~7.5;再将纤维素‑氧化石墨烯湿凝胶进行冷冻干燥,最终得到纤维素‑氧化石墨烯复合气凝胶。
【技术特征摘要】
1.一种纤维素-氧化石墨烯复合气凝胶的制备方法,其具体步骤如下:(1)纤维素-氧化石墨烯混合溶液的配置将纤维素溶解于配置好的碱尿水溶液中得纤维素溶液,加入氧化石墨烯水溶液均匀混合分散,密封后预冷,取出后即刻使用电动搅拌机搅拌溶解纤维素,随后离心除去气泡得到澄清透明的纤维素和氧化石墨烯混合溶液;(2)纤维素-氧化石墨烯湿凝胶的制备将均匀混合的纤维素-氧化石墨烯混合溶液倒入模具当中置于凝固浴中再生,静置6~48h,得到纤维素-氧化石墨烯湿凝胶;(3)复合气凝胶的制备将纤维素-氧化石墨烯湿凝胶用蒸馏水清洗,直至溶液pH为6.5~7.5;再将纤维素-氧化石墨烯湿凝胶进行冷冻干燥,最终得到纤维素-氧化石墨烯复合气凝胶。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于步骤(1)中所述的碱尿水溶液中的碱为氢氧化钠或氢氧化锂中的一种;脲为尿素或硫脲。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于步骤(1)中所述的纤维素是棉浆柏、短绒棉或微晶纤维素中的一种。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于纤维素溶液中纤维素、碱、尿、去离子水的质量分数分别为1.9%~...
【专利技术属性】
技术研发人员:崔升,王雪,裴梓帆,段皓然,唐寅涵,沈晓冬,
申请(专利权)人:南京工业大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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