1.一种具有环境响应性的纤维素气凝胶的制备方法,其特征在于,以下步骤:
(1)在适量溶剂中加入一定配比的硅氧烷、引发剂,得到反应体系;
(2)在步骤(1)得到的反应体系中通入氮气数分钟,使其隔绝氧气,在一定温度下聚合,补加入适量溶剂及恰当配比的环境相应物质和引发剂,聚合一段时间,反应完成后冷却至室温,得到溶液;
(3)将步骤(2)得到的溶液加入到弱极性有机溶剂中使其析出,析出物质用极性溶剂溶解,反复析出溶解多次,真空干燥数小时,得到中间产物一;
(4)取适量浓度的CNF悬浮液,加入一定比例的交联剂和步骤(3)得到的中间产物一,室温搅拌数小时,得到中间产物二;
(5)将步骤(4)得到的中间产物二转移至模具,经定向冷冻和冷冻干燥,得到气凝胶;
(6)将步骤(5)得到的气凝胶在烘箱充分交联,使用溶剂洗去未反应物质,真空干燥,得到具有环境响应性的气凝胶。
2.根据权利要求1所述的一种具有环境响应性的纤维素气凝胶的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中所述适量溶剂为10-30ml,一定比例为硅氧烷:引发剂=50:1-100:1,硅氧烷为具有聚合活性的甲基硅氧烷。
3.根据权利要求1所述的一种具有环境响应性的纤维素气凝胶的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中所述聚合方式是指自由基聚合、原子转移自由基聚合(ATRP)中的一种,通氮气的数分钟为5-10min,适量溶剂为10-30ml,恰当配比为环境响应物质:引发剂=50:
1-100:1,环境响应物质指N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)、甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(PDMAEMA)对环境刺激具有响应的物质中的一种,聚合温度为50-70℃,聚合时间为8-10h,补加药品后,继续聚合时间为10-12h。
4.根据权利要求1所述的一种具有环境响应性的纤维素气凝胶的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中所述弱极性有机溶剂指正己烷、石油醚、环己烷中的一种,极性溶剂指四氢呋喃、二甲基亚砜中的一种,反复多次是指3-10次,真空干燥温度为20-35℃,数小时指
24-48h。
5.根据权利要求1所述的一种具有环境响应性的纤维素气凝胶的制备方法,其特征在于:所述步骤(4)中所述适量浓度为1-1.5wt%,交联剂是指甲氧基类硅氧烷,一定比例为CNF:硅氧烷=1:0.2-1:1,CNF:中间产物二=1:1-1:3,数小时指8-12h。
6.根据权利要求1所述的一种具有环境响应性的纤维素气凝胶的制备方法,其特征在于:所述步骤(5)中所述定向冷冻是使用液氮将气凝胶在导热金属快上自下而上冷冻,冷冻干燥时间36-48h。
7.根据权利要求1所述的一种具有环境响应性的纤维素气凝胶的制备方法,其特征在于:所述步骤(6)中所述烘箱温度为100-110℃,清洗所用溶剂为乙醇,清洗后真空干燥温度为40-60℃,真空干燥时间是12-24h。