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专利号: 2020111565684
申请人: 中南林业科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种纳米纤维素/丙烯酰胺/氧化石墨烯自愈合水凝胶的制备方法,其特征在于它是按以下步骤进行的:一、去木质素:

①、将纤维素原料沿竹子生长方向切成正方形薄片,然后将薄片研磨,得到粉料;

②、将粉料浸渍于NaOH与Na2SO3的混合溶液中,并在温度为100℃的水浴锅中加热5h,然后倒出废液,得到NaOH与Na2SO3处理后的粉料;

所述的NaOH与Na2SO3的混合溶液为浓度为2.5mol/L的NaOH溶液和浓度为0.4mol/L的Na2SO3溶液按体积比为1:1混合而成;

③、将NaOH与Na2SO3处理后的粉料用去离子水煮沸30min,然后倒出废液;

④、更换去离子水,然后按步骤一③重复直至废液无色,然后在常温下,以去离子水为洗涤液清洗,直至洗涤液为中性,得到初步清洗后的粉料;

⑤、将初步清洗后的粉料浸渍于浓度为2.5mol/L的H2O2溶液中,然后在温度为100℃的条件下,加热1h,再在常温下用去离子水清洗,最后冷冻干燥,得到去木质素的粉料;

二、制备纳米纤维素分散液:

将去木质素的粉料均匀分散在去离子水中,并在功率为200W及温度为25℃的条件下,超声处理240min,超声后将上层絮状液体置于离心机中,在转速为3500r/min的条件下,离心10min,得到纳米纤维素分散液;

所述的去木质素的粉料的质量与去离子水的体积比为1g:1000mL;

三、制备纳米纤维素‑氧化石墨烯混合液:

将氧化石墨烯加入到纳米纤维素分散液中,在超声功率为200W及温度为25℃的条件下,超声处理60min,得到纳米纤维素‑氧化石墨烯混合液;

所述的氧化石墨烯的质量与纳米纤维素分散液的体积比为1g:750mL;

四、制备水凝胶:

将丙烯酰胺、丙烯酸及N,N'‑亚甲基双丙烯酰胺依次加入到纳米纤维素‑氧化石墨烯混合液中,在氮气、搅拌速度为10r/s及室温的条件下,搅拌120min,然后加入过硫酸钾,在氮气、搅拌速度为10r/s及室温的条件下,搅拌10min,得到混合液,将混合液中倒入模具中,在温度为60℃的条件下,静置60min,取出样品,得到纳米纤维素/丙烯酰胺/氧化石墨烯自愈合水凝胶;

所述的纳米纤维素‑氧化石墨烯混合液与丙烯酰胺的质量比为100:11.67;所述的纳米纤维素‑氧化石墨烯混合液与丙烯酸的质量比为100:0.4;所述的纳米纤维素‑氧化石墨烯混合液与N,N'‑亚甲基双丙烯酰胺的质量比为100:0.06;所述的纳米纤维素‑氧化石墨烯混合液与过硫酸钾的质量比为100:0.13;

步骤一①中所述的粉料粒径为0.1mm~2mm;

步骤一①中所述的纤维素原料为竹材;

步骤四中将混合液中倒入不同形状模具中。