[发明专利]一种柳木生物质气凝胶的制备方法在审
申请号: | 201510537975.2 | 申请日: | 2015-08-28 |
公开(公告)号: | CN105111494A | 公开(公告)日: | 2015-12-02 |
发明(设计)人: | 许爱荣;徐航;汪小伟;时清亮 | 申请(专利权)人: | 河南科技大学 |
主分类号: | C08J9/28 | 分类号: | C08J9/28;C08J3/11;C08L97/02 |
代理公司: | 洛阳公信知识产权事务所(普通合伙) 41120 | 代理人: | 罗民健 |
地址: | 471000 河*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 柳木 生物 凝胶 制备 方法 | ||
本发明涉及一种柳木生物质气凝胶的制备方法,包括以下步骤:(1)、取柳木干燥后粉碎,得到柳木粉末;(2)、取柳木粉末溶于胆碱丙酸盐和四氢呋喃的混合溶液中,得到柳木溶液;(3)、将柳木溶液转移至模具中,置于‑20℃到‑100℃温度下冷冻12‑48h,得到柳木水凝胶;(4)、将步骤(3)的柳木水凝胶置于‑10到‑60℃温度下冷冻6‑24h,然后再转移至冷冻干燥机中进行冷冻干燥,得到气凝胶。本发明以柳木为原料制备生物质凝胶,制备过程中使用到的溶剂为胆碱丙酸盐和四氢呋喃的混合溶液,该溶剂溶解能力强、溶解温度低、并且无腐蚀性,整个制备过程工序简单,不需要使用耐腐蚀设备,制备成本较低,投资成本较低,实用性强,易实现工业化推广。
技术领域
本发明涉及生物质气凝胶制备技术领域,具体涉及一种柳木生物质气凝胶的制备方法。
背景技术
气凝胶是一种多孔性材料,具有密度低、孔隙率高、比表面积大、孔隙尺寸小等特点。由于气凝胶材料的优良性能,气凝胶材料已在工业、农业、医药等领域得到了重要的应用。目前,制备生物质气凝胶的方法为LiCl/DMSO溶剂法,但是该方法所用溶剂有一定毒性和挥发性,是非绿色环保型溶剂,生物质气凝胶的制备过程中易造成环境污染。柳木是一种可生物再生、再生能力强、可生物降解的绿色天然原料。利用柳木制备气凝胶不仅符合可持续发展的战略,又能实现再生资源的利用,而且还不会造成环境污染。制备气凝胶的方法通常是将原料预先溶解,但是,由于柳木很难被溶解而成为制备柳木生物质气凝胶的瓶颈。
发明内容
本发明的目的是提供了一种制备工序简单、设备要求简单、制备成本低的制备柳木生物质气凝胶的方法。
本发明为解决上述技术问题的不足,所采用的技术方案是:一种柳木生物质气凝胶的制备方法,包括以下步骤:
(1)、取柳木在80-120℃温度下干燥,然后粉碎过180目筛,得到柳木粉末,备用;
(2)、取步骤(1)的柳木粉末溶于胆碱丙酸盐和四氢呋喃的混合溶液中,得到柳木溶液;
(3)、将柳木溶液转移至模具中,置于-20℃到-100℃温度下冷冻12-48h,然后向冷冻成型的柳木凝胶中加水,洗掉柳木凝胶中的溶剂,得到柳木水凝胶;
(4)、将步骤(3)的柳木水凝胶置于-10到-60℃温度下冷冻6-24h,然后再转移至冷冻干燥机中进行冷冻干燥,干燥后得到海绵状、轻质多孔的柳木生物质气凝胶。
作为本发明一种柳木生物质气凝胶的制备方法的进一步优化:所述胆碱丙酸盐和四氢呋喃混合溶液中胆碱丙酸盐的含量为20-60%。作为本发明一种柳木生物质气凝胶的制备方法的进一步优化:所述步骤(2)中,柳木粉末溶于胆碱丙酸盐和四氢呋喃的混合溶液的溶解温度控制在25-100℃。
作为本发明一种柳木生物质气凝胶的制备方法的进一步优化:所述步骤(2)中得到的柳木溶液中柳木的浓度为1-4%。
有益效果
本发明以绿色天然的柳木为原料制备生物质气凝胶,实现了再生资源的充分利用,具有显著的经济效益和社会效益,制备过程中使用到的溶剂为胆碱丙酸盐和四氢呋喃的混合溶液,该溶剂溶解能力强、溶解温度低、并且无腐蚀性,因而,生物质气凝胶的整个制备过程工序简单,不需要使用耐腐蚀设备,制备成本较低,投资成本较低,实用性强,易实现工业化推广。
附图说明
图1为本发明实施例1制得的柳木生物质气凝胶样品的截面在扫描电镜下图像;
图2为本发明实施例2制得的柳木生物质气凝胶样品的截面在扫描电镜下图像。
具体实施方式
实施例1
一种柳木生物质气凝胶的制备方法,包括以下步骤:
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