一种纳米纤维素气凝胶的常压干燥制备方法技术

本发明专利技术涉及一种纳米纤维素气凝胶的常压干燥制备方法，属于高分子材料技术领域。所述纤维素气凝胶的常压干燥制备方法，包括以下步骤:(1)向纳米纤维素水分散液中加入γ‑氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)，搅拌均匀；(2)将步骤(1)的水凝胶放入冰箱冷冻，使其结冰；(3)将步骤(2)所述的冰块浸泡于含有戊二醛的溶剂中；(4)将步骤(3)中的凝胶取出，再次浸泡到有机溶剂中，置换出残留水分；(5)将步骤4得到的有机凝胶置于烘箱中烘干，得到常压干燥的纳米纤维素气凝胶。有益效果：采用常压干燥制备气凝胶具有成本低、效率高的优势；相比于冷冻干燥，常压干燥制备的纳米纤维素气凝胶比表面积更高，有望用于染料污水处理和保温隔热等多个领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料，具体涉及一种纳米纤维素气凝胶的常压干燥制备方法。

技术介绍

1、纳米纤维素气凝胶常用的干燥方法包括冷冻干燥、超临界干燥和常压干燥。冷冻干燥法的应用最为广泛，但需要长时间保持低温(低于-50℃)和接近真空的压力。而超临界法不仅需要特定的温度和压力，还需要提前采用有机溶剂如丙酮或乙醇置换出水分，故其能耗和成本更高。相比之下，常压干燥技术，即蒸发干燥的能耗和成本显著降低，是实现气凝胶产业化的重要可能途径之一。然而，常压干燥并不容易实现，因为溶剂蒸发过程中强大的毛细管力会导致气凝胶坍塌。单纯的纳米纤维素骨架强度太低，常压干燥仍然是一个巨大的挑战。

2、可以采用交联剂进一步增强纳米纤维素骨架，使其能够抵抗毛细管力，从而实现常压干燥。但至少需要满足三个条件。一是，交联反应必须要能够在液相条件下反应；二是，交联反应对温度要求不高，不宜超过一般溶剂的沸点；三是，纳米纤维之间必须建立有效的交联，以提高骨架抵抗溶剂蒸发的能力。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，一种纳米纤维素气凝胶的常压干本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纳米纤维素气凝胶的常压干燥制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的纳米纤维素气凝胶的常压干燥制备方法，其特征在于，所述纳米纤维素包括但不仅限于细菌纳米纤维素(BC)，纤维素纳米纤维(CNF)等。所述步骤1中的纳米纤维素水分散液的浓度为0.1wt％-4wt％，KH550的用量约为纳米纤维素干重的10-500％。

3.根据权利要求1所述的纳米纤维素气凝胶的常压干燥制备方法，其特征在于，所述步骤2的目的是让水凝胶结冰，因此采用除冰箱外的其它制冷方式也在权利要求内。

4.根据权利要求1所述的纳米纤维素气凝胶的常压干燥制备方法，其特...

【技术特征摘要】

1.一种纳米纤维素气凝胶的常压干燥制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的纳米纤维素气凝胶的常压干燥制备方法，其特征在于，所述纳米纤维素包括但不仅限于细菌纳米纤维素(bc)，纤维素纳米纤维(cnf)等。所述步骤1中的纳米纤维素水分散液的浓度为0.1wt％-4wt％，kh550的用量约为纳米纤维素干重的10-500％。

3.根据权利要求1所述的纳米纤维素气凝胶的常压干燥制备方法，其特征在于，所述步骤2的目的是让水凝胶结冰，因此采用除冰箱外的其它制冷方式也在权利要求内。

4.根据权利要求1所述的纳米纤维素气凝胶的常压干燥制备方法，其特征在于，所述步骤3中的溶剂包括但不仅限于水、乙醇、甲醇、丙酮等可以溶解戊二醛的溶剂。

5.根据权利要求1所述的纳米纤维素气凝胶的常压干燥制备方法，其特征在于，所述步骤3中戊二醛溶液的浓度为0.5g/l-5g/l，溶液体积大约是冰块体积的2-20倍，目的是使冰块完全浸没其中。

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【专利技术属性】
技术研发人员：刘延波，胡晓东，姚金波，和星雨，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：