一种调控纳米纤维素气凝胶长程有序结构的方法技术

本发明专利技术公开了一种调控纳米纤维素气凝胶长程有序结构的方法，其包括，将去离子水置于烧杯中，依次加入2,2,6,6‑四甲基哌啶‑1‑氧自由基、溴化钠、木浆纤维，混合搅拌；加入的次氯酸钠溶液，室温下继续搅拌；反应过程中不断滴加氢氧化钠溶液，加入乙醇终止反应；将产物用去离子水洗至中性，加入去离子水，冰浴条件下超声处理后，制备纳米纤维素分散液；将装有所述分散液的试管底部接触液氮，用注射泵对所述试管施加一个与冰晶生长方向竖直相反的0.06mm/s的速度，保持冰晶前端略高于冷冻液面。本发明专利技术解决了传统方法在制备长程多孔气凝胶时，会形成底部小而顶部大的不均匀“倒梯形”孔道结构的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种调控纳米纤维素气凝胶长程有序结构的方法
本专利技术属于气凝胶制备
，具体涉及一种调控纳米纤维素气凝胶长程有序结构的方法。
技术介绍
气凝胶是一种多孔的固态材料。一般来说，传统的硅、氧化铝、二氧化锡以及碳气凝胶具有较大的脆性，较差的柔韧性等缺点，这使得研究者们开始寻找新的制备气凝胶的替代材料。近年来，纳米纤维素气凝胶兼具了绿色可再生的纤维素材料(高比表面积、高抗拉强度、高纯度、高聚合度、高吸附性等)和传统多孔气凝胶材料(低密度、高孔隙率等)的优点，成为了复合材料领域的研究热点之一。随着研究进一步的深入，人们开始侧重于纳米纤维素气凝胶力学性能和功能性的研究，这将极大地拓宽其在生物医学、催化剂负载和环境保护等诸多领域的应用范围。然而，这些纳米纤维素气凝胶也存在着不足，主要在于纳米纤维素气凝胶大多是通过溶胶-凝胶的方法或经过低温冷冻干燥获得的，其微孔结构通常为无序状态。这种无序孔结构导致气凝胶材料无法实现定向的传质、传热、导电等功能，同时由于其传输途经长，降低材料的应用性能。此外，与三维有序结构相比，无序的纳米纤维素气凝胶在性能上也具有不可控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调控纳米纤维素气凝胶长程有序结构的方法，其特征在于：包括，/n将500mL去离子水置于烧杯中，依次加入0.07～0.1g的2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基、0.5～0.7g溴化钠、10g木浆纤维，在加热型磁力搅拌器上混合搅拌10～30min，搅拌速度为300～700r/min；加入50mmol的次氯酸钠溶液，室温下继续搅拌20～40min；反应过程中不断滴加氢氧化钠溶液，以维持体系pH＝10，加入乙醇终止反应；将产物用去离子水洗至中性，加入去离子水，冰浴条件下超声处理10min后，制备0.5wt％的纳米纤维素分散液；/n将装有所述分散液的试管底部接触液氮，用注射泵对所述试管施加...

【技术特征摘要】
1.一种调控纳米纤维素气凝胶长程有序结构的方法，其特征在于：包括，
将500mL去离子水置于烧杯中，依次加入0.07～0.1g的2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基、0.5～0.7g溴化钠、10g木浆纤维，在加热型磁力搅拌器上混合搅拌10～30min，搅拌速度为300～700r/min；加入50mmol的次氯酸钠溶液，室温下继续搅拌20～40min；反应过程中不断滴加氢氧化钠溶液，以维持体系pH＝10，加入乙醇终止反应；将产物用去离子水洗至中性，加入去离子水，冰浴条件下超声处理10min后，制备0.5wt％的纳米纤维素分散液；
将装有所述分散液的试管底部接触液氮，用注射泵对所述试管施加一个与冰晶生长方向竖直相反的0.06mm/s的速度，保持冰晶前端略高于冷冻液面1mm。


2.如权利要求1所述的调控纳米纤维素气凝胶长程有序结构的方法，其特征在于：所述2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基，其加入量为0.09g。


3.如权利要求1或2所述的调控纳米纤维素气凝胶长程有序结构的方法，其特征在于：所述溴化钠，其加入量为0.6g。


4.如权利要求1或2所述的调控纳米纤维素气凝胶长程有序结构的方法，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋少华，陈一鸣，段改改，梅长彤，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32