[发明专利]一种具有梯度孔状结构的纤维素凝胶系材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有梯度孔状结构的纤维素离子胶，其特征在于：该离子胶具有孔状结构，其孔径尺寸沿离子胶长度方向呈梯度分布，其孔径尺寸分布范围为2000nm～50nm；该离子胶的组成包括以下重量百分比的组分：

纤维素 2.0～10％；

离子液体 40～80％；

水 10～58％；

该具有梯度孔状结构的纤维素离子胶是由如下方法制备而成的：

纤维素离子液体溶液的制备：将纤维素粉末加入到离子液体中，加热搅拌处理后得到纤维素离子液体溶液；

纤维素离子胶的制备：在制备的纤维素离子液体溶液上方加入少量去离子水，静置至混合溶液液面不再变化，将多余的离子液体水溶液除掉，即制得纤维素离子胶；

其中静置温度为4-60℃，静置时间为48-120小时。

2.根据权利要求1所述的具有梯度孔状结构的纤维素离子胶，其特征在于：所述离子液体由带正电的阳离子和带负电的阴离子构成，其中阳离子和阴离子都可被取代；所述纤维素是来源于棉花，麻，稻草的微晶纤维素，α-纤维素，纸浆纤维素或棉浆纤维素中的一种或多种；该纤维素离子胶具有梯度变化密度和电导率,其密度范围为1.01～1.20g/cm³,电导率范围为5.20×10^-4～2.55×10^-4S/cm。

3.权利要求1所述的具有梯度孔状结构的纤维素离子胶在生物医药、组织工程材料或生物传感器领域中的应用。

4.一种具有梯度孔状结构的纤维素水凝胶材料，其特征在于：该水凝胶具有孔状结构，其孔径尺寸沿水凝胶长度方向呈梯度分布，其孔径尺寸分布范围为2000nm～50nm；该纤维素水凝胶材料包括以下重量百分比的组分：

纤维素 2～10％；

水 90～98％；

具有梯度孔状结构的纤维素水凝胶材料是由如下方法制备而成：

纤维素离子液体溶液的制备：将纤维素粉末加入到离子液体中，加热搅拌处理后得到纤维素离子液体溶液；

纤维素离子胶的制备：在制备的纤维素离子液体溶液上方加入少量去离子水，静置至混合溶液液面不再变化，将多余的离子液体水溶液除掉，即制得纤维素离子胶；

纤维素水凝胶的制备：将前述纤维素离子胶置于去离子水中，使得离子胶中离子液体全部被水替换，从而得到纤维素水凝胶；

其中静置温度为4-60℃，静置时间为48-120小时。

5.根据权利要求4所述的具有梯度孔状结构的纤维素水凝胶，其特征在于该水凝胶具有梯度变化压缩强度和形变，其自上而下的压缩强度范围为90～120KPa，形变量范围为10～50％。

6.权利要求4所述的纤维素水凝胶在生物医药、日常用品和工业用品领域中的应用。

7.一种具有梯度孔状结构的纤维素气凝胶材料，其特征在于：该气凝胶具有孔状结构，其孔径尺寸沿气凝胶长度方向呈梯度分布，其孔径尺寸分布范围为2000nm～50nm；该气凝胶材料可用于组织工程、医用支架材料领域以及污水处理、吸附材料领域中；

该具有梯度孔状结构的纤维素气凝胶材料是由如下方法制备而成：

纤维素离子液体溶液的制备：将纤维素粉末加入到离子液体中，加热搅拌处理后得到纤维素离子液体溶液；

纤维素离子胶的制备：在制备的纤维素离子液体溶液上方加入少量去离子水，静置至混合溶液液面不再变化，将多余的离子液体水溶液除掉，即制得纤维素离子胶；

纤维素水凝胶的制备：将具有梯度孔状结构的纤维素离子胶置于去离子水中，使得离子液体全部被水溶液替换，从而得到纤维素水凝胶；

纤维素气凝胶的制备：将前述纤维素水凝胶干燥后去除所含水份，得到纤维素气凝胶；

其中静置温度为4-60℃，静置时间为48-120小时。