一种氧化亚铜纳米颗粒功能化纤维素水凝胶及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种氧化亚铜纳米颗粒功能化纤维素水凝胶及其制备方法与应用。以三维多孔结构的纤维素水凝胶骨架作为原位合成的微反器，利用纤维素基体上的活性基团，通过静电和螯合作用在其表面和内壁锚定氧化亚铜。使用单宁酸封装氧化亚铜，在主客体间搭建桥梁，增大纤维素基氧化亚铜纳米复合水凝胶的交联密度，从而双重加强纤维素水凝胶的力学强度。得到的氧化亚铜纳米颗粒功能化纤维素水凝胶，不仅解决了纳米铜氧化物易絮聚、高毒性、难回用等问题，还解决了纤维素水凝胶防污广谱性、环境持久性差等海洋防污实际应用过程中存在的缺陷，该氧化亚铜纳米颗粒功能化纤维素水凝胶可用于海洋生物防污。可用于海洋生物防污。可用于海洋生物防污。

A functional cellulose hydrogel with cuprous oxide nanoparticles and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种氧化亚铜纳米颗粒功能化纤维素水凝胶及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于纤维材料制备
，特别涉及一种氧化亚铜纳米颗粒功能化纤维素水凝胶及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]污损生物在海洋结构物表面附着、定植、生长可导致航船速度减慢，燃料消耗增大、生物腐蚀严重等一系列破坏性影响。将Cu2O(氧化亚铜)引入纤维素水凝胶中，不仅可以解决氧化亚铜在实际应用中存在的易絮聚、高毒性、难回用等缺陷，还可将氧化亚铜的杀生防污策略和纤维素水凝胶的污损抑制策略相结合，实现“1+1＞2”的防污效果。此外，纤维素水凝胶较差的力学性能是限制其应用的最主要因素，具有高强度和高韧性的氧化亚铜纳米粒子可作为增强相增强纤维素水凝胶的力学强度，以应对复杂水体环境对纤维素水凝胶的持续性冲击，从而改善纤维素水凝胶的环境持久性。
[0003]常规物理共混法制备纳米复合水凝胶需要将预制的纳米粒子与聚合物基体溶液共混，再通过化学交联使之形成纳米复合水凝胶。由于纳米粒子与聚合物之间的相互作用较弱，且纳米粒子的存在削弱了聚合物链间的交联密度，对纳米复合凝胶的力学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化亚铜纳米颗粒功能化纤维素水凝胶的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)制备纤维素溶液将氢氧化钠和尿素溶于水形成氢氧化钠/尿素水溶液，预冷，向该氢氧化钠/尿素水溶液中添加棉短绒浆，搅拌，即得到纤维素溶液；(2)制备纤维素水凝胶称取步骤(1)中制备得到的纤维素溶液，加入环氧氯丙烷，搅拌，加热，得到纤维素水凝胶，洗涤；将洗涤后的纤维素水凝胶冷冻，再冷冻干燥得到干燥后的纤维素水凝胶；(3)原位合成制备氧化亚铜纳米颗粒功能化纤维素水凝胶称取步骤(2)中制备得到的干燥后的纤维素水凝胶浸入二水合硫酸铜溶液中浸泡，后滴加氢氧化钠溶液反应，之后加入抗坏血酸搅拌，洗涤，制得所述氧化亚铜纳米颗粒功能化纤维素水凝胶。2.根据权利要求1所述的氧化亚铜纳米颗粒功能化纤维素水凝胶的制备方法，其特征在于还包括如下步骤：在步骤(3)中滴加氢氧化钠溶液反应后，加入单宁酸搅拌。3.根据权利要求1所述的氧化亚铜纳米颗粒功能化纤维素水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的氢氧化钠的加入量为溶液总质量的5％～10％；步骤(1)中所述的尿素的加入量为溶液总质量的10％～15％；步骤(2)中所述的环氧氯丙烷的体积与纤维素溶液中棉短绒浆的质量比为1～6mL：0.8g。4.根据权利要求1所述的氧化亚铜纳米颗粒功能化纤维素水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的纤维素水凝胶的质量与二水合硫酸铜溶液的体积比为0.2g：50～100mL；步骤(3)中所述的氢氧化钠溶液的体积与二水合硫酸铜溶液的体积比为10～50mL：80mL；步骤(3)中所述的二水合硫酸铜溶液的浓度为0.05～0.50mol/L。5.根据权利要求1所述的氧化亚铜纳米颗粒功能化纤维素水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的预冷为预冷至
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10～
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15℃预冷10min；步骤(1)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨飞，张霄，冯郁成，高德承，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：