一种以蛋白质为模板生长水滑石-石墨烯复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种以蛋白质为模板生长水滑石‑石墨烯复合材料及其制备方法和应用。制备方法包括以下步骤：步骤一、制备己内酰胺改性蛋白质乳液，即蛋白质模板乳液；步骤二、配置镁铝无机金属硝酸盐溶液；步骤三、制备氧化石墨烯GO水溶液；步骤四、采用共沉淀法，制备以蛋白质为模板生长水滑石‑石墨烯纳米复合材料。且制得的一种以蛋白质为模板生长水滑石‑石墨烯复合材料用于制备阻燃型皮革涂饰材料。本发明专利技术采用共沉淀法制备以蛋白质为模板生成的水滑石‑石墨烯，所得材料的晶型结构完整，反应条件温和，操作方法简单，后将其引入酪素体系中并应用于皮革涂饰，可提高皮革的阻燃性能，同时，为阻燃型涂层材料的开发提供了新思路。

【技术实现步骤摘要】
一种以蛋白质为模板生长水滑石-石墨烯复合材料及其制备方法和应用
本专利技术属于复合材料的制备及其应用
，具体涉及一种以蛋白质为模板生长水滑石-石墨烯复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
近年来，环保问题一直被人们所关注。酪蛋白作为一种天然蛋白质，由于良好的生物可降解性、亲和性和成本价廉等优点，在皮革、织物和医药等领域得到广泛应用。但截止目前将酪蛋白作为一种涂饰剂应用于皮革，其功能性有待提高，如阻燃性不足，在一定程度限制了它的应用范围。据文献报道，在聚合物体系中引入具有阻燃性能的无机材料，可进一步提高聚合物体系的阻燃性能。水滑石（LDH）作为一种无机层状双氢氧化物，具有层板阳离子的可调控性、层间阴离子的可交换性及热稳定性等优异的特性，在受热过程当中，可脱除的结构水、层板间羟基水以及CO32-转变成的CO2，起到稀释燃烧气体浓度或者隔绝氧气的作用，因此可作为一种无卤高抑烟阻燃剂应用于各个领域。石墨烯（rGO）是一种重要的无机碳材料，具有良好的热稳定性、高效阻燃性和环境友好性，燃烧时可形成均匀致密的炭层将火焰与材料隔离，因此可作为阻燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以蛋白质为模板生长水滑石-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一、制备己内酰胺改性蛋白质乳液，即蛋白质模板乳液；/n步骤二、配置镁铝无机金属硝酸盐溶液；/n步骤三、制备氧化石墨烯GO水溶液；/n步骤四、采用共沉淀法，制备以蛋白质为模板生长水滑石-石墨烯纳米复合材料Temp@LDH-rGO。/n

【技术特征摘要】
1.一种以蛋白质为模板生长水滑石-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、制备己内酰胺改性蛋白质乳液，即蛋白质模板乳液；
步骤二、配置镁铝无机金属硝酸盐溶液；
步骤三、制备氧化石墨烯GO水溶液；
步骤四、采用共沉淀法，制备以蛋白质为模板生长水滑石-石墨烯纳米复合材料Temp@LDH-rGO。


2.根据权利要求1所述的一种以蛋白质为模板生长水滑石-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一、蛋白质模板乳液的制备：
称取6.0-8.0g蛋白质，1.5-1.7g三乙醇胺，在三口烧瓶中加入40-60mL蒸馏水，将称取好的蛋白质和三乙醇胺加入三口烧瓶中，设置反应温度为50-75℃，反应时间为2-5h，将所得溶液记为A乳液，配置质量分数为25%-30%的己内酰胺乳液，以1d/2s的速度滴入A溶液中，调节温度至75℃，并设置反应时间为2h，制备己内酰胺改性蛋白质乳液，记为蛋白质模板乳液，即B乳液；
步骤二、无机金属盐溶液的配置：
分别称取二价金属硝酸盐和三价金属硝酸盐，摩尔比为二价金属离子:三价金属离子=2:1~3:1，将其置于烧杯中，加入100-120mL去离子水，持续搅拌至金属盐完全溶解，将所配置无机金属盐溶液标记为C溶液；
步骤三、氧化石墨烯GO水溶液的制备：
取20-30mLH2SO4加入三口烧瓶中，再将2.0g石墨缓慢加入H2SO4中，体系的反应温度保持在0-3℃；接着，缓慢加入高锰酸钾，石墨和高锰酸钾的质量比为1:1-1:3，反应30-50min后，升温至30-50℃，反应2h；后加入30-50mL去离子水，升温至80℃-90℃，反应10-20min；最后，加入100-150mL去离子水终止反应，加入8-12mL双氧水，体系从棕褐色变为深黄色，用HCl洗涤，之后，将反应产物洗涤、离心并干燥，即可得到氧化石墨烯，后将采用0.5-2.0g/L的浓度配置氧化石墨烯水溶液，可得氧化石墨烯GO水溶液，记为D溶液；
步骤四、采用共沉淀法制备以蛋白质为模板生长水滑石-石墨烯纳米复合材料Temp@LDH-rGO：
首先，称取2-6gNa...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐群娜，安文，马建中，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61