1.一种具有定向贯通孔道的蚕丝‑碳纳米管复合材料,其特征在于,该复合材料由羧基化多壁碳纳米管与丝素按照质量比为1:200组成,其内部具有定向贯通孔道,该材料的制备方法包括:将丝素溶于CaCl2‑甲酸溶液中,获得丝素溶液,向该丝素溶液中加入羧基化多壁碳纳米管,分散后使用液氮预冷铜柱进行定向冷冻,其制备具体步骤是:(1)制备蚕丝溶液:将烘干的蚕茧清理干净并剪碎,按浴比1:300~500的比例,加入到
0.02mol/L的Na2CO3溶液中,100℃煮沸脱胶5‑10min,将脱胶后的蚕丝用水清洗干净后自然风干,然后将其溶于质量浓度为6‑8%的CaCl2‑甲酸溶液中,获得丝素溶液;
(2)制备蚕丝‑碳纳米管分散液:按照羧基化多壁碳纳米管与丝素的质量比为1:200,向上一步所得丝素溶液中添加羧基化多壁碳纳米管,获得蚕丝‑碳纳米管溶液;使用高速分散机将蚕丝‑碳纳米管溶液分散1‑3min,然后将分散后的溶液在20‑30℃超声15‑30min,得到蚕丝‑碳纳米管分散液;
(3)将上一步所得蚕丝‑碳纳米管分散液定向冷冻后于零下60‑80℃冷冻6‑8h,所述定向冷冻的方法是:将铜柱置于液氮中预冷15‑30min,然后将所述蚕丝‑碳纳米管分散液注入只有底部导热的模具中,之后将该模具放置于铜柱顶部,直至分散液中的溶剂形成的冰晶沿单一垂直方向生长完毕,且所述分散液固化成形;
(4)将上一步所得产物冷冻干燥1‑3天;
(5)将上一步所得冷冻干燥后的蚕丝‑碳纳米管产物用水浸泡24‑72h,然后再次冷冻干燥24‑72h,即得到所述具有定向贯通孔道的蚕丝‑碳纳米管复合材料。
2.如权利要求1所述具有定向贯通孔道的蚕丝‑碳纳米管复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)制备蚕丝溶液:将烘干的蚕茧清理干净并剪碎,按浴比1:300~500的比例,加入到
0.02mol/L的Na2CO3溶液中,100℃煮沸脱胶5‑10min,将脱胶后的蚕丝用水清洗干净后自然风干,然后将其溶于质量浓度为6‑8%的CaCl2‑甲酸溶液中,获得丝素溶液;
(2)制备蚕丝‑碳纳米管分散液:按照羧基化多壁碳纳米管与丝素的质量比为1:200,向上一步所得丝素溶液中添加多壁碳纳米管,获得蚕丝‑碳纳米管溶液;使用高速分散机将蚕丝‑碳纳米管溶液分散1‑3min,然后将分散后的溶液在20‑30℃超声15‑30min,得到蚕丝‑碳纳米管分散液;
(3)将上一步所得蚕丝‑碳纳米管分散液定向冷冻后于零下60‑80℃冷冻6‑8h,所述定向冷冻的方法是:将铜柱置于液氮中预冷15‑30min,然后将所述蚕丝‑碳纳米管分散液注入只有底部导热的模具中,之后将该模具放置于铜柱顶部,直至分散液中的溶剂形成的冰晶沿单一垂直方向生长完毕,且所述分散液固化成形;
(4)将上一步所得产物冷冻干燥1‑3天;
(5)将上一步所得冷冻干燥后的蚕丝‑碳纳米管产物用水浸泡24‑72h,然后再次冷冻干燥24‑72h,即得到所述具有定向贯通孔道的蚕丝‑碳纳米管复合材料。
3.根据权利要求2所述具有定向贯通孔道的蚕丝‑碳纳米管复合材料的制备方法,其特2
征在于,步骤(1)中蚕茧剪碎后的尺寸为0.5‑1.5cm。
4.根据权利要求2所述具有定向贯通孔道的蚕丝‑碳纳米管复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述高速分散机的转速为3000‑8000rpm。
5.根据权利要求2所述具有定向贯通孔道的蚕丝‑碳纳米管复合材料的制备方法,其特征在于,在步骤(5)所述浸泡过程中,每2‑4h换一次水。