[发明专利]一种纤维素/黑磷纳米片复合水凝胶及其制备方法

权利要求书

1.一种纤维素/交联剂/黑磷纳米片复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）配制含强碱、尿素和水的混合溶剂，并将其预冷至-15 ~ -5℃，将纤维素粉末加入到预冷后的所述混合溶剂中，剧烈搅拌，得到纤维素溶液；

（2）在高速搅拌条件下，将黑磷纳米片、交联剂与所述纤维素溶液相混合，超声处理后，于65-90℃下进行交联反应0.5-2小时，得到交联反应物；

（3）向所述交联反应物中加入纤维素再生液进行浸泡30-60min，之后将再生后的交联反应物置于水中进行透析，得到纤维素/黑磷纳米片复合水凝胶；其中，所述复合水凝胶中，所述纤维素与黑磷纳米片的质量比为100：（0.0001-0.03），所述复合水凝胶的含水量为85%-98%。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合溶剂中，强碱的质量浓度为5-15%，尿素的质量浓度为10-15%。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纤维素溶液中，混合溶剂与纤维素的质量比为100：（1-4）；所述纤维素溶液的质量与所述交联剂的质量比为100：（0.212-2.12）。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述纤维素再生液为质量分数为5%-10%的稀硫酸溶液；所述交联反应物与所述稀硫酸溶液的体积比为1：（2-3）。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高速搅拌的转速为7000 ~10000rpm，所述高速搅拌的时间为1-3分钟。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的制备方法制得的纤维素/黑磷纳米片复合水凝胶，其特征在于，所述复合水凝胶包括纤维素三维网络结构、以及负载在所述纤维素三维网络结构中的黑磷纳米片；其中，所述纤维素三维网络结构中的纤维素与黑磷纳米片的质量比为100：（0.0001-0.03），所述复合水凝胶的含水量为85%-98%，所述纤维素三维网络结构为纤维素和交联剂形成的三维网络结构。

7.如权利要求6所述的复合水凝胶，其特征在于，所述纤维素三维网络结构具有孔径为30-300μm的孔隙结构。

8.如权利要求6所述的复合水凝胶，其特征在于，所述纤维素三维网络结构中的纤维素与交联剂的质量比为100：（1.372-13.71）。