一种基于冷等离子体的纤维素纳米纤维的绿色低能制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于冷等离子体的纤维素纳米纤维的绿色低能制备方法。该制备方法包括以下步骤：(1)将纤维素与FeSO4溶液混合均匀，使得FeSO4浸入到纤维素内部，然后在大气压空气下进行冷等离子体处理，得到氧化纤维素；所述FeSO4溶液中的水经过冷等离子体处理；(2)对步骤(1)所得氧化纤维素进行洗涤抽滤，然后进行机械原纤化处理，得到纤维素纳米纤维(CNF)。本发明专利技术采用的冷等离子体与FeSO4催化剂复合可构建高氧化环境氧化纤维素，最后经轻微机械分散处理即可得到CNF。整个过程均在常温下进行，简单、温和，无需使用其他任何非环保化学品，同时纳米化过程的能耗大幅度降低，且所得CNF分散均匀，得率更高。得率更高。得率更高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于冷等离子体的纤维素纳米纤维的绿色低能制备方法


[0001]本专利技术涉及纤维素纳米纤维领域，具体涉及一种基于冷等离子体的纤维素纳米纤维的绿色低能制备方法。

技术介绍

[0002]纤维素纳米纤维(CNF)是从纤维素中分离出的一种处于纳米尺度的纤维素，直径约5
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50nm，长度达到微米级，是纤维素家族新崛起的明星材料，因其具有表面积大，机械性能、生物相容性和生物降解性好等独特的性质获得了来自学术界和工业界的广泛关注，作为纳米填料、涂层或者膜材料等被广泛应用于食品包装、纳米复合材料增强、仿生材料和柔性电子器件等材料中。在能源危机日益严峻、绿色可持续发展呼声日渐高涨的今天，CNF作为一种可再生、高附加值天然资源，其应用研究对于推动绿色化学发展，新材料研究创新具有重要的意义。
[0003]目前CNF主要通过机械剪切处理(高压均质、微流化、研磨和超声处理)、化学预处理结合机械处理等方法制备，然而这些制备方法存在的高能耗、高成本、高化学试剂消耗和废水污染等成为CNF进一步发展的瓶颈。例如机械法中的能量需求为30,000...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于冷等离子体的纤维素纳米纤维的绿色低能制备方法，其特征在于，包括以下步骤；(1)将纤维素与FeSO4溶液混合均匀，使得FeSO4浸入到纤维素内部，然后在大气压空气下进行冷等离子体处理，得到氧化纤维素；(2)对步骤(1)所得氧化纤维素进行洗涤抽滤，然后进行机械原纤化处理，得到纤维素纳米纤维。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述FeSO4溶液中的水经过冷等离子体处理。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述FeSO4溶液的制备包括以下步骤：在大气压空气下用冷等离子体处理去离子水，然后溶入FeSO4催化剂，得到FeSO4溶液。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述冷等离子体处理去离子水的时间为1
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5min，工作电压为120
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160kV。5.根据权利要求1
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4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，冷等离子体处理纤维素的时间为45
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90min，工作电压为120
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160kV。6.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：成军虎，祝红，韩忠，孙大文，马骥，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：