一种仿生物质珍珠贝材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种制备生物质珍珠贝材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：采用热磨法将纳米物质均匀地附着在生物质纤维上，以制备纳米物质‑生物质纤维复合材料混悬液；S2：采用冷冻铸造法将S1得到的混悬液生成层状仿珍珠贝结构基体混悬液；S3：将有机高分子材料浸渍至S2所得基体混悬液中，然后经过热压得到木质珍珠贝材料。本发明专利技术制备方法更为环保，制备出的仿贝壳样的仿生层状材料具有更高的机械强度、比强度，官能团赋予材料新的性能，用途十分广泛。

A kind of bionic biomass pearl shell material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种仿生物质珍珠贝材料及其制备方法
本专利技术涉及复合材料领域，具体涉及一种仿生物质珍珠贝材料及其制备方法。
技术介绍
自然界在长期的进化演变过程中，形成了具有完美组织结构形态和独特优异性能的生物材料，如哺乳动物的牙床、骨骼以及软体动物的壳等，尤其是贝壳中的珍珠贝层具有杰出的力学性能而备受关注，如鲍鱼的贝壳主要由CaCO3和少量的生物大分子构成，其硬度是普通CaCO3晶体的2倍，韧性则为普通CaCO3晶体的1000余倍。这些结构主要是利用有机大分子(蛋白质、多糖、脂类等)自组装形成的预组织体制造模板，经过分子识别无机分子在其上面沉积而成。受自然界的启发，材料研究者试图揭示生物系统中的结构特征和形成机制，从而进一步应用于材料科学设计与制备。珍珠贝属于天然的有机/无机层状多级结构复合材料，其中95％(体积分数)是片状文石，蛋白质-多糖有机体等有机基质仅为5％左右，但这些有机基质在文石晶体核化、定向、生长和空间形态等方面的调控作用使其在纳米水平上表现出非凡的有序性和强度。珍珠层的这种有机/无机层状结构使得其结构优美，力学性能独特。因此，通过环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备生物质珍珠贝材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：采用热磨法将纳米物质均匀地附着在生物质纤维上，以制备纳米物质-生物质纤维复合材料混悬液；/nS2：采用冷冻铸造法将S1得到的混悬液生成层状仿珍珠贝结构基体混悬液；/nS3：将有机高分子材料浸渍至S2所得基体混悬液中，然后经过热压得到木质珍珠贝材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种制备生物质珍珠贝材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：采用热磨法将纳米物质均匀地附着在生物质纤维上，以制备纳米物质-生物质纤维复合材料混悬液；
S2：采用冷冻铸造法将S1得到的混悬液生成层状仿珍珠贝结构基体混悬液；
S3：将有机高分子材料浸渍至S2所得基体混悬液中，然后经过热压得到木质珍珠贝材料。


2.根据权利要求1所述的制备生物质珍珠贝材料的方法，其特征在于，步骤S1中所述纳米物质为CaCO3、TiO2、ZnO、Ag、SiO2、Al2O3、Fe3O4、Mg(OH)2、Al(OH)3、石墨烯、碳纤维，碳纳米管中的任意一种或几种。


3.根据权利要求1所述的制备生物质珍珠贝材料的方法，其特征在于，S1中所述生物质纤维为木纤维、竹纤维、稻草、麦草、玉米秸秆、棉花杆、甘蔗渣、芦苇、芒杆中任意一种或几种。


4.根据权利要求1～3任意一项所述的制备生物质珍珠贝材料的方法，其特征在于，所述S1步骤包括：将生物质纤维粉碎后，与纳米物质共同溶于蒸馏水中，形成混悬液，所述生物质纤维：纳米物质：蒸馏水的质量比为1:(5×10-4～0.2):20；然后将该混悬液送入转速为2500～3000rpm胶体磨中，处理5～10h后得悬浮液，然后再将上述悬浮液送入转速为2500～3000rpm的圆盘磨床中处理5～10h，得纳米物质-生物质纤维复合材料混悬液，所述纳米物质-生物质纤维复合材料混悬液的粒径为50-500nm。


5.根据权利要求1～3任意一项所述的制备生物质珍珠贝材料的方法，其特征在于，所述S2步骤包括：将S1所得纳米混悬液与由3.632g/LNaCl、0.113g/LNa2SO4、0.332g/LNaHCO3、0.328g/LMgCl2·6H2O、0.284g/LCaCl2和0.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙庆丰，陈逸鹏，党宝康，
申请(专利权)人：浙江农林大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33